KR20120127416A - System and method for temperature limiting in a sealed solar energy collector - Google Patents

System and method for temperature limiting in a sealed solar energy collector Download PDF

Info

Publication number
KR20120127416A
KR20120127416A KR1020127018860A KR20127018860A KR20120127416A KR 20120127416 A KR20120127416 A KR 20120127416A KR 1020127018860 A KR1020127018860 A KR 1020127018860A KR 20127018860 A KR20127018860 A KR 20127018860A KR 20120127416 A KR20120127416 A KR 20120127416A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
section
pipe
circulation pipe
heat
actuator valve
Prior art date
Application number
KR1020127018860A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101910201B1 (en
Inventor
시몬 클리어
즈비카 클리어
미카엘 아델
로이 에프론
Original Assignee
티지 엘티디.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 티지 엘티디. filed Critical 티지 엘티디.
Publication of KR20120127416A publication Critical patent/KR20120127416A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101910201B1 publication Critical patent/KR101910201B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/90Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
    • F24S10/95Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation having evaporator sections and condenser sections, e.g. heat pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/90Solar heat collectors using working fluids using internal thermosiphonic circulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/30Solar heat collectors for heating objects, e.g. solar cookers or solar furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/50Preventing overheating or overpressure
    • F24S40/55Arrangements for cooling, e.g. by using external heat dissipating means or internal cooling circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/60Thermal insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S90/00Solar heat systems not otherwise provided for
    • F24S90/10Solar heat systems not otherwise provided for using thermosiphonic circulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

정체 온도를 제한하고 손상을 방지하기 위한 수단을 구비한 태양 열 컬렉터를 제공하는 절연식 솔라 패널이 제공되며: 온도 제한은 절연식 솔라 패널, 내부 부품을 환경으로부터 격리, 밀봉식 태양 열 컬렉터 내에 수동 폐쇄 시스템을 이용함으로써 제공되며, 또한 밀봉식 태양 열 컬렉터 외부 온도 제한 시스템의 부분들 및/또는 능동 시스템으로서 대안적인 실시를 허용한다. 미리 결정된 온도에서 온도 유도 작용이 열 격리 상태로부터 강한 열 커플링의 상태로의 급격한 변화를 일으킨다. 또한, 사이펀 순환 파이프의 세트는 온도 제한을 위한 수동 폐쇄 시스템을 제공한다.An insulated solar panel is provided that provides a solar collector with means to limit stagnation temperature and prevent damage: The temperature limit is an insulated solar panel, which isolates internal components from the environment, and is passive in a sealed solar collector. Provided by using a closed system, it also allows an alternative implementation as part of a sealed solar collector external temperature limiting system and / or as an active system. At a predetermined temperature, the temperature inducing action causes a drastic change from the thermal isolation state to the state of strong thermal coupling. The set of siphon circulation pipes also provides a manual closure system for temperature limitation.

Description

밀봉식 태양 에너지 컬렉터에서 온도 제한을 위한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR TEMPERATURE LIMITING IN A SEALED SOLAR ENERGY COLLECTOR}SYSTEM AND METHOD FOR TEMPERATURE LIMITATION IN A SEALED SOLAR COLLECTOR {SYSTEM AND METHOD FOR TEMPERATURE LIMITING IN A SEALED SOLAR ENERGY COLLECTOR}

본 발명의 실시예는 일반적으로 태양 에너지 컬렉터에 관한 것으로, 특히 본 발명의 실시예는 밀봉식 태양 에너지 컬렉터 내부 온도 제한에 관한 것이다.Embodiments of the present invention generally relate to solar energy collectors, and in particular embodiments of the present invention relate to temperature limits inside a sealed solar energy collector.

전형적인 솔라 컬렉팅 시스템(solar collecting system)인 도 3을 참조하면, 또한 태양 열 컬렉터, 태양 에너지 컬렉터, 솔라 패널(solar panel), 솔라 모듈로서 알려진 태양 열 유닛(300)은 주거 또는 산업 구조물 내에서 태양 복사 에너지를 다양한 어플리케이션(application; 302)을 위한 열 에너지로 변환한다. 전형적인 어플리케이션은 물 가열(304), 공간 가열(306), 산업 프로세스 가열(308), 솔라 쿨링(solar cooling; 309), 및 다른 어플리케이션(310)을 포함한다. 다양한 태양 열 컬렉터는 상업적으로 이용가능하고, 종래의 태양 열 컬렉터의 배치, 작동 및 관리가 산업에서 널리 알려져 있다. 본 명세서에서의 명료성을 위해, 단일 개념 어플리케이션이 종종 사용되지만 단일 어플리케이션으로 제한하는 것을 의미하지 않으며, 본 기술분야의 일반적인 기술자는 상기 다수의 어플리케이션이 포함되는 것을 이해할 것이다. 본 명세서의 내용에서, 용어 솔라 컬렉팅 시스템에 대한 참조는 일반적으로 하나 또는 둘 이상의 태양 열 컬렉터, 어플리케이션 부품, 및 관련된 지지 부품을 지칭한다.Referring to FIG. 3, which is a typical solar collecting system, a solar unit 300, also known as a solar collector, solar collector, solar panel, solar module, can be used to provide solar power within residential or industrial structures. Radiant energy is converted into thermal energy for various applications 302. Typical applications include water heating 304, space heating 306, industrial process heating 308, solar cooling 309, and other applications 310. Various solar collectors are commercially available and the deployment, operation and management of conventional solar collectors are well known in the industry. For the sake of clarity herein, a single concept application is often used but is not meant to be limited to a single application, and a person of ordinary skill in the art will understand that the plurality of applications is included. In the context of this specification, reference to the term solar collection system generally refers to one or more solar collectors, application parts, and associated support parts.

열 적외선에 대해 낮은 투과율을 가지는 반면, 태양 복사 에너지에 대해 투과성인 단열 패널은 모두 클리어(Klier) 및 노빅(Novik)에게 허여된 US 4,480,632호, US 4,719,902호, US 4,815,442호, US 4,928,665호, 및 US 5,167,217호에서 공개되어 있다. 또한 투명한 절연 재료 또는 열 다이오드로 지칭되는 단열 패널은 태양 적외선(IR)에 대해 투명하고 가시 파장 광인 합성 재료 또는 유리로 제조된 벌집체일 수 있으며 반면 재료 및/또는 패널의 기하학적 형상 및 재료의 광학 특성의 결과로서, 열 반사 적외선(thermal IR back-radiation)에 대해 불투명하다. 동시에, 투명한 절연 재료는 재료의 기하학적 형상 및 물리적 특성의 결과로서 열 대류 억제기(suppressor)이며 예를 들면 얇은 벽의 벌집체를 포함하는, 재료의 열 특성의 결과로서 열 전도 억제기이다.Insulation panels that are low transmissive to thermal infrared, while transmissive to solar radiation, are both US 4,480,632, US 4,719,902, US 4,815,442, US 4,928,665, and to Klier and Novik. Published in US 5,167,217. Insulated panels, also referred to as transparent insulating materials or thermal diodes, may be honeycombs made of synthetic materials or glass that are transparent to solar infrared (IR) and visible wavelength light, while the material and / or panel geometry and optical properties of the material As a result, it is opaque to thermal IR back-radiation. At the same time, the transparent insulating material is a heat convection suppressor as a result of the geometrical and physical properties of the material and a heat conduction suppressor as a result of the thermal properties of the material, including for example a thin walled honeycomb.

유입되는 태양 복사 에너지에 대해 투명성 대 열 반사 적외선의 불균형 및 낮은 대류 및 전도에 의한 제한된 에너지 손실은 열 다이오드를 형성하고 열의 포획 및 다양한 에너지 어플리케이션을 위해 포획된 열의 이용을 가능하게 한다. 단열 패널의 이용은 단열 패널을 이용하지 않는 시스템에 비해 매우 더 넓은 범위의 대기 온도 및 상태, 특히 더 낮은 기후에 대해 매우 큰 에너지 변환 효율을 가능하게 한다. 소정의 실시에서, 솔라 흡수 표면은 스펙트럼 선택 층으로 코팅되며, 이 스펙트럼 선택 층은 열 적외선 스펙트럼에서의 열의 재-방출을 억제하여, 열 적외선 스펙트럼에서 실질적으로 불투명하게 되도록 하는 투명한 절연체에 대한 요구를 제거한다.The imbalance of transparency versus heat reflecting infrared radiation and the limited energy loss due to low convection and conduction to incoming solar radiation allows the formation of thermal diodes and the use of captured heat for heat capture and various energy applications. The use of insulating panels allows for very large energy conversion efficiencies over a much wider range of ambient temperatures and conditions, especially in lower climates, compared to systems without insulating panels. In certain implementations, the solar absorbing surface is coated with a spectral selective layer, which suppresses the re-emission of heat in the thermal infrared spectrum, thereby eliminating the need for a transparent insulator that is substantially opaque in the thermal infrared spectrum. Remove

투명한 절연 재료를 구비한 태양 열 컬렉터는 절연식 솔라 패널로서 알려져 있다. 이 경우 "절연식(insulatd)"은 태양 열 컬렉터의 후면 및 측면에서 전형적으로 사용되는 종래의 절연체와 대조적으로, 투명한 절연 재료를 지칭한다. 절연식 솔라 패널은 이스라엘 네베 야라크(Neve Yarak)의 티지(TIGI)사로부터 입수가능하다. 절연식 솔라 패널은 종래의 태양 열 컬렉터에 비해, 매우 큰 에너지 변환 효율을 가지는 태양 열 컬렉터를 제공한다. 이는 특히 예를 들면 겨울에 한대의 고 위도 지방에서, 대기 온도와 컬렉터 내부의 순환 유체(예를 들면 가열된 물)의 온도 사이의 상당한 온도 차이의 상태 하에서 발생된다. 온도를 기초로 하는 함수(X)로서 컬렉터 효율(h)의 플롯(plot)(여기서 X=△T/G, 여기서 △T는 대기와 평균 컬렉터 온도 사이의 온도 차이이며, G는 전천 태양 복사 에너지(global solar radiation)이다)인, 도 8을 참조하면, 더 높은 값의 X는 온도가 더 낮고 더 적은 태양 광선 상태(sunny condition)를 표시한다. 도 8로부터 볼 수 있는 바와 같이, 환경(environment)이 더 낮아지고 및/또는 이용가능한 태양 복사 에너지의 양이 감소될 때 종래의 평면 패널 컬렉터에 비해, 절연식 솔라 패널의 효율이 높게 유지된다. 전형적인 종래의 평면 패널 컬렉터의 효율이 약 0(zero)로(예를 들면, 0 내지 10%의 범위로) 떨어질 때, 절연식 솔라 패널은 여전히 약 40%의 효율로 작동될 수 있다. 종래의 솔라 패널 보다 더 많은 이익을 제공하면서 절연식 솔라 패널에서의 보다 큰 효율은 또한 성공적인 작동을 위해 착수되어야 하는 작동 및 관리에 대한 도전의 원인이 된다.Solar collectors with transparent insulating materials are known as insulated solar panels. In this case "insulatd" refers to a transparent insulating material, in contrast to conventional insulators typically used on the back and sides of solar collectors. Insulated solar panels are available from TIGI, Neve Yarak, Israel. Insulated solar panels provide solar collectors with very large energy conversion efficiencies compared to conventional solar collectors. This occurs especially in the case of one high latitude in winter, under conditions of significant temperature difference between the ambient temperature and the temperature of the circulating fluid (eg heated water) inside the collector. Plot of collector efficiency h as a function based on temperature, where X = ΔT / G, where ΔT is the temperature difference between the atmosphere and the average collector temperature, and G is all solar radiation Referring to FIG. 8, which is a global solar radiation, a higher value of X indicates a lower temperature and less sunny condition. As can be seen from FIG. 8, the efficiency of an insulated solar panel remains high compared to conventional flat panel collectors when the environment is lower and / or the amount of available solar radiation is reduced. When the efficiency of a typical conventional flat panel collector drops to about zero (eg, in the range of 0 to 10%), the insulated solar panel can still be operated at an efficiency of about 40%. While providing more benefits than conventional solar panels, greater efficiency in insulated solar panels also poses a challenge to operation and management that must be undertaken for successful operation.

따라서, 절연식 솔라 패널을 작동하는 새로운 도전, 특히 저하 또는 상당한 손상을 방지하기 위한 절연식 솔라 패널에서의 내부 온도 제한을 착수하기 위한 혁신적인 해결책에 대한 요구가 있다.Accordingly, there is a need for new solutions to operate insulated solar panels, particularly innovative solutions to undertake internal temperature limitations in insulated solar panels to prevent degradation or significant damage.

본 발명의 실시예의 사상에 따라 흡수체 및 내부 절연체를 포함하는 태양 열 컬렉터; 및 열 전달 메카니즘을 포함하는 장치를 제공하며, 상기 열 전달 메카니즘은 태양 열 컬렉터 내부 및 상기 내부 절연체의 제 1 측부 상에서 및 상기 흡수체와 열 접촉하는 제 1 섹션, 상기 내부 절연체의 제 2 측부 상의 제 2 섹션으로서, 상기 제 2 측부는 상기 제 1 측부와 마주하며, 상기 태양 열 컬렉터의 외부 환경과 열 접촉하는 제 2 섹션; 및 액츄에이터를 포함하며; 상기 제 1 측부의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 액츄에이터가 상기 제 1 측부 및 상기 제 2 측부를 열 격리(thermal isolation) 상태로 유지하고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 상기 액츄에이터가 상기 제 1 측부로부터 상기 제 2 측부로의 열의 전달을 가능하게 하도록 작동된다.A solar collector comprising an absorber and an internal insulator in accordance with the teachings of an embodiment of the invention; And a heat transfer mechanism, wherein the heat transfer mechanism is on a first side of the solar collector and on the first insulator and on a first section in thermal contact with the absorber, on a second side of the inner insulator. A second section, the second side facing the first side and in thermal contact with an external environment of the solar collector; And an actuator; Below a pre-defined temperature of the first side, the actuator maintains the first side and the second side in thermal isolation, and above the pre-defined temperature the actuator is from the first side. It is operated to enable the transfer of heat to the second side.

선택적인 일 실시예에서, 태양 열 컬렉터는 밀봉 절연식 솔라 패널이다. 다른 선택적인 실시예에서, 제 2 섹션은 밀봉 절연식 솔라 패널 내부에 있다. 다른 선택적인 실시예에서, 제 2 섹션은 태양 열 컬렉터 외부에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 상기 환경은 태양 열 컬렉터의 지지 구조물을 포함한다. 다른 선택적 실시예에서, 제 2 섹션은 태양 열 컬렉터의 외부 케이싱의 부분과 열 접촉한다. 다른 선택적 실시예에서, 미리-한정된 온도는 90 내지 120 ℃의 범위 내에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 미리-한정된 온도는 120 내지 220 ℃이다.In an alternative embodiment, the solar collector is a sealed insulated solar panel. In another alternative embodiment, the second section is inside a sealed insulated solar panel. In another alternative embodiment, the second section is outside the solar collector. In another optional embodiment, the environment comprises a support structure of a solar collector. In another optional embodiment, the second section is in thermal contact with a portion of the outer casing of the solar collector. In another optional embodiment, the pre-defined temperature is in the range of 90 to 120 ° C. In another optional embodiment, the pre-defined temperature is 120-220 ° C.

선택적 일 실시예에서, 열 전달 메카니즘은 열 파이프이며 열 파이프는 열 전달 메카니즘의 제 1 섹션에 대응하는 열 파이프의 제 1 단부; 열 전달 메카니즘의 제 2 섹션에 대응하는 열 파이프의 제 2 단부; 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에서 열을 전달하기 위한 전달 파이프; 및 액츄에이터로서 열 파이프와 함께 기능하도록 구성된 열 파이프 내부의 작업 유체를 포함한다.In an optional embodiment, the heat transfer mechanism is a heat pipe and the heat pipe comprises a first end of the heat pipe corresponding to the first section of the heat transfer mechanism; A second end of the heat pipe corresponding to the second section of the heat transfer mechanism; A transfer pipe for transferring heat between the first section and the second section; And a working fluid inside the heat pipe configured to function with the heat pipe as an actuator.

선택적 일 실시예에서, 열 전달 메카니즘은 제 1 섹션에 대응하는 내부 순환 파이프; 제 2 섹션에 대응하는 외부 순환 파이프; 액츄에이터에 대응하는 액츄에이터 밸브로서, 상기 액츄에이터 밸브는 제 1 장소에서 내부 순환 파이프를 외부 순환 파이프에 연결하는, 액츄에이터 밸브; 및 제 2 장소에서 내부 순환 파이프를 외부 순환 파이프에 연결하는 순환 커넥터 파이프를 포함하며; 내부 순환 파이프 내의 순환 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 액츄에이터 밸브는 폐쇄되고 순환 유체가 내부 순환 파이프 내로 유동하고, 순환 유체의 미리-한정된 온도 위에서 액츄에이터 밸브는 개방되고 순환 유체가 내부 순환 파이프로부터 액츄에이터 밸브를 경유하여 외부 순환 파이프를 통하여 그리고 순환 커넥터 파이프를 경유하여 내부 순환 파이프로 유동하여, 열을 제 1 측부로부터 환경으로 전달한다. 다른 선택적 실시예에서, 제 1 장소는 순환 입력 파이프에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 제 2 장소는 순환 출력 파이프에 있다.In an optional embodiment, the heat transfer mechanism further comprises an internal circulation pipe corresponding to the first section; An external circulation pipe corresponding to the second section; An actuator valve corresponding to an actuator, the actuator valve connecting an internal circulation pipe to an external circulation pipe at a first location; And a circulation connector pipe connecting the inner circulation pipe to the outer circulation pipe at the second location; Below the pre-limited temperature of the circulating fluid in the inner circulation pipe, the actuator valve is closed and the circulating fluid flows into the inner circulating pipe, above the pre-limited temperature of the circulating fluid the actuator valve is opened and the circulating fluid is released from the inner circulation pipe. It flows through the outer circulation pipe via the valve and into the inner circulation pipe via the circulation connector pipe, transferring heat from the first side to the environment. In another optional embodiment, the first location is in the circulating input pipe. In another optional embodiment, the second location is in the circular output pipe.

선택적 일 실시예에서, 열 전달 메카니즘은 열 사이펀(thermal siphon)이고, 이 열 사이펀은 제 1 섹션에 대응하는 사이펀 순환 파이프; 제 2 섹션에 대응하는 외부 순환 파이프; 액츄에이터에 대응하는 액츄에이터 밸브로서, 상기 액츄에이터 밸브는 제 1 장소에서 사이펀 순환 파이프를 외부 순환 파이프로 연결하는, 액츄에이터 밸브; 및 제 2 장소에서 사이펀 순환 파이프를 외부 순환 파이프로 연결하는 순환 커넥터 파이프를 포함하며; 사이펀 순환 파이프 내의 순환 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 액츄에이터 밸브가 페쇄되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 액츄에이터 밸브가 개방되고 순환 유체가 사이펀 순환 파이프로부터 순환 커넥터 파이프를 경유하여 외부 순환 파이프를 통하여 그리고 액츄에이터 밸브를 경유하여 사이펀 순환 파이프로 유동하여, 열 사이펀 효과에 의해 열을 제 1 측부로부터 환경으로 전달한다.In an optional embodiment, the heat transfer mechanism is a thermal siphon, the thermal siphon comprising: a siphon circulation pipe corresponding to the first section; An external circulation pipe corresponding to the second section; An actuator valve corresponding to an actuator, the actuator valve connecting an siphon circulation pipe to an external circulation pipe at a first location; And a circulation connector pipe connecting the siphon circulation pipe to the external circulation pipe at the second location; Below the pre-limited temperature of the circulating fluid in the siphon circulation pipe, the actuator valve is closed, and above the pre-limited temperature, the actuator valve is opened and the circulating fluid is passed from the siphon circulation pipe via the circulation connector pipe via the external circulation pipe and It flows into the siphon circulation pipe via the actuator valve and transfers heat from the first side to the environment by the heat siphon effect.

선택적 일 실시예에서, 열 전달 메카니즘은 벤팅 튜브이고, 이 벤팅 튜브는 제 1 섹션에 대응하는 내부 부분; 태양 열 컬렉터의 외부 환경으로 개방되는 제 2 섹션에 대응하는 외부 부분; 액츄에이터에 대응하는 액츄에이터 밸브로서, 상기 액츄에이터 밸브는 제 1 섹션을 상기 섹션으로 연결하는, 액츄에이터 밸브; 및 제 1 섹션에 작동되게 연결되는 유체 입력 파이프를 포함하며; 제 1 섹션에서 벤팅 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 액츄에이터가 폐쇄되고 제 1 섹션 및 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 액츄에이터가 개방되고; 벤팅 유체의 일 부분은 제 1 섹션으로부터 환경으로 방출되어 열을 제 1 측부로부터 환경으로 전달하고, 그리고 상기 유체 입력 파이프는 방출되는 벤팅 유체의 양과 실질적으로 동일한 부가 벤팅 유체를 제공한다. 다른 선택적인 실시예에서, 실질적으로 미리-한정된 온도에서 벤팅 유체의 일 부분이 증기로 증발하고 액츄에이터가 개방될 때 증기가 환경으로 방출된다. 다른 선택적 실시예에서, 실질적으로 미리-한정된 온도에서 벤팅 유체의 일 부분이 증기로 증발하고 액츄에이터는 제 1 섹션에 충분한 증기가 축적될 때 개방되도록 구성되는 공기 벤트이고, 이에 의해 미리-한정된 양의 가열된 증기가 환경으로 벤팅된다.In an optional embodiment, the heat transfer mechanism is a venting tube, the venting tube comprising an inner portion corresponding to the first section; An outer portion corresponding to the second section that opens to the outer environment of the solar collector; An actuator valve corresponding to an actuator, wherein the actuator valve connects a first section to the section; And a fluid input pipe operatively connected to the first section; Below the pre-limited temperature of the venting fluid in the first section, the actuator is closed and the first section and the second section are substantially thermally isolated, and the actuator is opened above the pre-limited temperature; A portion of the venting fluid is released from the first section to the environment to transfer heat from the first side to the environment, and the fluid input pipe provides an additional venting fluid that is substantially equal to the amount of venting fluid released. In another alternative embodiment, at a substantially pre-defined temperature a portion of the venting fluid evaporates into steam and vapor is released into the environment when the actuator is opened. In another optional embodiment, at a substantially pre-defined temperature a portion of the venting fluid evaporates into steam and the actuator is an air vent configured to open when sufficient vapor accumulates in the first section, thereby pre-defining an amount of The heated steam is vented into the environment.

선택적 일 실시예에서, 태양 열 컬렉터는 밀봉 절연식 솔라 패널이며 열 전달 메카니즘은 공기 벤팅 도관이며, 이 공기 벤팅 도관은: 제 1 섹션에 대응하는 내부 부분; 제 2 섹션에 대응하고 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경으로 개방되는 외부 부분; 및 액츄에이터에 대응하는 액츄에이터 밸브로서, 상기 액츄에이터 밸브는 제 1 섹션을 상기 섹션에 연결하는 액츄에이터 밸브를 포함하며; 제 1 측부의 미리-한정된 온도 아래에서, 액츄에이터 밸브는 폐쇄되고 제 1 섹션 및 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서, 액츄에이터 밸브는 개방되어 공기가 환경의 제 1 영역으로부터 제 1 섹션을 통하여 그리고 액츄에이터 밸브를 경유하여 제 2 섹션으로 유동되도록 하며, 이에 의해 열을 제 1 측부로부터 환경으로 전달한다.In an optional embodiment, the solar collector is a sealed insulated solar panel and the heat transfer mechanism is an air venting conduit, the air venting conduit comprising: an inner portion corresponding to the first section; An outer portion corresponding to the second section and open to the outside environment of the sealed insulated solar panel; And an actuator valve corresponding to an actuator, wherein the actuator valve comprises an actuator valve connecting a first section to the section; Below the pre-limited temperature of the first side, the actuator valve is closed and the first and second sections are substantially thermally isolated, and above the pre-limited temperature, the actuator valve is opened such that air is released from the first region of the environment. It is allowed to flow to the second section through the first section and via the actuator valve, thereby transferring heat from the first side to the environment.

본 발명의 실시예의 사상에 따라 장치가 제공되며, 이 장치는: 흡수체 및 내부 단열체를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널; 및 열 파이프를 포함하며, 상기 열 파이프는: 밀봉 절연식 솔라 패널 내부 및 내부 단열체의 제 1 측부 상에서 흡수체와 열 접촉하는 제 1 섹션; 내부 단열체의 제 2 측부 상의 제 2 섹션으로서, 상기 제 2 측부는 상기 제 1 측부와 마주하고, 상기 제 2 섹션은 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경과 열 접촉하는, 제 2 섹션; 및 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에서 열을 전달하기 위한 전달 파이프를 포함하며; 상기 제 1 측부의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션이 실질적으로 열 격리되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 열 파이프가 열을 제 1 섹션으로부터 제 2 섹션으로 전달하도록 작동된다.According to the spirit of an embodiment of the present invention there is provided an apparatus comprising: a sealed insulated solar panel comprising an absorber and an internal insulator; And a heat pipe, the heat pipe comprising: a first section in thermal contact with the absorber on the sealed side of the solar panel and on the first side of the inner insulation; A second section on a second side of an inner insulator, the second side facing the first side, the second section in thermal contact with an external environment of a sealed insulated solar panel; And a transfer pipe for transferring heat between the first section and the second section; Below the pre-defined temperature of the first side, the first section and the second section are substantially thermally isolated and the heat pipe is operated to transfer heat from the first section to the second section above the pre-defined temperature. do.

선택적 일 실시예에서, 제 2 섹션은 밀봉 절연식 솔라 패널 내부에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 제 2 섹션은 밀봉 절연식 솔라 패널 외부에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 미리-한정된 온도는 90 내지 120 ℃의 범위 내에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 미리-한정된 온도는 120 내지 220 ℃의 범위 내에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 열 파이프는 미리-한정된 온도 아래에서 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이의 열 격리 그리고 실질적으로 미리-한정된 온도에서 또는 미리-한정된 온도 위에서 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에서 열 접촉을 제공하는 수동 열 스위치(passive thermal switch)로서 작동하도록 구성된다.In an optional embodiment, the second section is inside a sealed insulated solar panel. In another optional embodiment, the second section is external to the sealed insulated solar panel. In another optional embodiment, the pre-defined temperature is in the range of 90 to 120 ° C. In another optional embodiment, the pre-defined temperature is in the range of 120-220 ° C. In another optional embodiment, the heat pipe is heat isolated between the first and second sections below a pre-defined temperature and heat between the first and second sections at a substantially pre-limited temperature or above a pre-limited temperature. It is configured to operate as a passive thermal switch providing contact.

본 발명의 실시예의 사상에 따라, 장치가 제공되며, 상기 장치는: 내부 단열체의 제 1 측부 상에서 흡수체와 열 접촉하는 내부 순환 파이프; 내부 단열체의 제 2 측부 상의 외부 순환 파이프로서, 제 2 측부는 제 1 측부와 마주하고, 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경과 열 접촉하는 외부 순환 파이프; 제 1 장소에서 내부 순환 파이프를 외부 순환 파이프에 연결하는 액츄에이터 밸브; 및 제 2 장소에서 내부 순환 파이프를 외부 순환 파이프에 연결하는 순환 커넥터 파이프를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널을 포함하며; 내부 순환 파이프에서 순환 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 액츄에이터 밸브가 폐쇄되고 순환 유체는 내부 순환 파이프에서 유동하고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 액츄에이터 밸브가 개방되고 순환 유체가 내부 순환 파이프로부터 액츄에이터 밸브를 경유하여 외부 순환 파이프를 통하여 그리고 순환 커넥터 파이프를 경유하여 내부 순환 파이프로 유동하며, 이에 의해 열을 제 1 측부로부터 환경으로 전달한다.According to the spirit of an embodiment of the present invention, an apparatus is provided, the apparatus comprising: an internal circulation pipe in thermal contact with an absorber on a first side of an internal insulator; An outer circulation pipe on the second side of the inner insulator, the second side facing the first side and in thermal contact with an external environment of the sealed insulated solar panel; An actuator valve connecting the inner circulation pipe to the outer circulation pipe at a first location; And a sealed insulated solar panel comprising a circulation connector pipe connecting the inner circulation pipe to the outer circulation pipe at a second location; Below the pre-limited temperature of the circulating fluid in the inner circulation pipe, the actuator valve is closed and the circulating fluid flows in the inner circulation pipe, above which the actuator valve is opened and the circulating fluid opens the actuator valve from the inner circulation pipe. Via the outer circulation pipe and via the circular connector pipe to the inner circulation pipe, thereby transferring heat from the first side to the environment.

선택적 일 실시예에서, 외부 순환 파이프는 밀봉 절연식 솔라 패널 내부에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 외부 순환 파이프는 밀봉 절연식 솔라 패널 외부에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 액츄에이터 밸브는 수동 액츄에이터 밸브이다. 다른 선택적 실시예에서, 액츄에이터 밸브는 능동 액츄에이터 밸브(active actuator valve)이다. 다른 선택적인 실시예에서, 제 1 장소는 순환 입력 파이프에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 제 2 장소는 순환 출력 파이프에 있다.In an optional embodiment, the external circulation pipe is inside a sealed insulated solar panel. In another optional embodiment, the external circulation pipe is external to the sealed insulated solar panel. In another optional embodiment, the actuator valve is a manual actuator valve. In another optional embodiment, the actuator valve is an active actuator valve. In another alternative embodiment, the first location is in the circular input pipe. In another optional embodiment, the second location is in the circular output pipe.

본 발명의 실시예의 사상에 따라, 장치가 제공되며, 상기 장치는: 내부 단열체의 제 1 측부 상에서 흡수체와 열 접촉하는 내부 순환 파이프; 내부 순환 파이프와 열 접촉하는 사이펀 순환 파이프; 내부 단열체의 제 2 측부 상의 외부 순환 파이프로서, 제 2 측부는 제 1 측부와 마주하고, 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경과 열 접촉하는, 외부 순환 파이프; 제 1 장소에서 사이펀 순환 파이프를 외부 순환 파이프로 연결하는 액츄에이터 밸브; 및 제 2 장소에서 사이폰 순환 파이프를 외부 순환 파이프를 연결하는 순환 커넥터 파이프를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널을 포함하며; 사이펀 순환 파이프에서 순환 유체의 미리-한정된 온도 아래에서 액츄에이터 밸브가 폐쇄되고, 미리-한정된 온도 위에서 액츄에이터 밸브가 개방되고 순환 유체는 사이펀 순환 파이프로부터 순환 커넥터 파이프를 경유하여 외부 순환 파이프를 통하여 그리고 액츄에이터 밸브를 경유하여 사이펀 순환 파이프로 유동하며, 이에 의해 열을 제 1 측부로부터 환경으로 전달한다. 선택적 일 실시예에서, 외부 순환 파이프는 밀봉 절연식 솔라 패널 내부에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 외부 순환 파이프는 밀봉 절연식 솔라 패널 외부에 있다. 다른 선택적 실시예에서, 액츄에이터 밸브는 수동 액츄에이터 밸브이다. 다른 선택적 실시예에서, 액츄에이터 밸브는 능동 액츄에이터 밸브이다. 다른 선택적 실시예에서, 제 1 장소는 순환 입력 파이프에 있다. 다른 실시예에서, 제 2 장소는 순환 출력 파이프에 있다.According to the spirit of an embodiment of the present invention, an apparatus is provided, the apparatus comprising: an internal circulation pipe in thermal contact with an absorber on a first side of an internal insulator; A siphon circulation pipe in thermal contact with the internal circulation pipe; An outer circulation pipe on the second side of the inner insulator, the second side facing the first side and in thermal contact with the external environment of the sealed insulated solar panel; An actuator valve connecting the siphon circulation pipe to the external circulation pipe at the first location; And a sealed insulated solar panel comprising a circulation connector pipe connecting the siphon circulation pipe to the external circulation pipe at the second location; In the siphon circulation pipe the actuator valve is closed below the pre-limited temperature of the circulating fluid, the actuator valve is opened above the pre-limited temperature and the circulating fluid is passed from the siphon circulation pipe via the circulation connector pipe and through the external circulation pipe and through the actuator valve. It flows through the siphon circulation pipe via to transfer heat from the first side to the environment. In an optional embodiment, the external circulation pipe is inside a sealed insulated solar panel. In another optional embodiment, the outer net pipe is in a sealed insulated solar panel part. In another optional embodiment, the actuator valve is a manual actuator valve. In another optional embodiment, the actuator valve is an active actuator valve. In another optional embodiment, the first location is in the circulating input pipe. In another embodiment, the second location is in the circular output pipe.

본 발명의 실시예의 사상에 따라, 장치가 제공되며, 상기 장치는: 흡수체 및 단열체를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널; 및 벤팅 튜브이며, 상기 벤팅 튜브는: 밀봉 절연식 솔라 패널 내부의 단열체의 제 1 측부 상에서 흡수체와 열 접촉하는 제 1 섹션; 단열체의 제 2 측부 상의 제 2 섹션으로서, 제 2 측부는 제 1 측부와 마주하고, 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경으로 개방되는, 제 2 섹션; 제 1 섹션을 상기 섹션으로 연결하는 액츄에이터 밸브; 및 제 1 섹션으로 작동적으로 연결되는 유체 입력 파이프를 포함하며; 제 1 섹션 내의 벤팅 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 액츄에이터 밸브는 폐쇄되고 제 1 섹션 및 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 미리-한정된 온도 위에서 액츄에이터 밸브가 개방되며; 벤팅 유체의 일 부분은 제 1 섹션으로부터 환경으로 방출되며 이에 의해 열을 제 1 측부로부터 환경으로 전달하고; 유체 입력 파이프는 방출된 벤팅 유체의 양과 실질적으로 동일한 부가 벤팅 유체를 제공한다. 선택적 일 실시예에서, 실질적으로 미리-한정된 온도에서, 벤팅 유체의 일 부분이 증기(steam)로 증발되고 액츄에이터 밸브가 개방될 때 증기가 환경으로 방출된다. 다른 선택적 실시예에서, 실질적으로 미리-한정된 온도에서 벤팅 유체의 일 부분이 증기로 증발되고 액츄에이터 밸브는 충분한 증기가 제 1 섹션에서 축적되었을 때 개방되도록 구성된 공기 벤트이며, 이에 의해 미리-한정된 양의 가열된 증기를 환경으로 벤팅한다.According to the spirit of an embodiment of the present invention, an apparatus is provided, the apparatus comprising: a sealed insulated solar panel comprising an absorber and a heat insulator; And a venting tube, the venting tube comprising: a first section in thermal contact with the absorber on the first side of the insulator inside the sealed insulated solar panel; A second section on a second side of the insulator, the second side facing the first side and opening to an external environment of the sealed insulated solar panel; An actuator valve connecting the first section to the section; And a fluid input pipe operatively connected to the first section; Below the pre-limited temperature of the venting fluid in the first section, the actuator valve is closed and the first and second sections are substantially thermally isolated, and the actuator valve is opened above the pre-limited temperature; A portion of the venting fluid is released from the first section to the environment thereby transferring heat from the first side to the environment; The fluid input pipe provides an additional venting fluid that is substantially equal to the amount of vented fluid released. In one optional embodiment, at a substantially pre-defined temperature, a portion of the venting fluid is evaporated into steam and steam is released into the environment when the actuator valve is opened. In another optional embodiment, at a substantially pre-defined temperature a portion of the venting fluid is evaporated to steam and the actuator valve is an air vent configured to open when sufficient vapor has accumulated in the first section, thereby pre-defining an amount of Vent the heated steam into the environment.

본 발명의 실시예의 사상에 따라, 장치가 제공되며 상기 장치는: 흡수체 및 단열체를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널; 및 공기 벤팅 도관을 포함하며, 상기 공기 벤팅 도관은: 밀봉 절연식 솔라 패널 내부의 단열체의 제 1 측부 상에서 흡수체와 열 접촉하는 제 1 섹션; 단열체의 제 2 측부 상의 제 2 섹션으로서, 제 2 측부는 제 1 측부와 마주하고, 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경으로 개방되는, 제 2 섹션; 및 제 1 섹션을 상기 섹션으로 연결하는 액츄에이터 밸브를 포함하며; 제 1 측부의 미리-한정된 온도 아래에서, 액츄에이터 밸브가 폐쇄되고 제 1 섹션 및 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 미리-한정된 온도 위에서 액츄에이터 밸브가 개방되어 공기가 환경의 제 1 영역으로부터 제 1 섹션을 통하여 그리고 액츄에이터 밸브를 경유하여 제 2 섹션으로 유동하도록 하며, 이에 의해 열을 제 1 측부로부터 환경으로 전달한다.According to the spirit of an embodiment of the present invention, an apparatus is provided, the apparatus comprising: a sealed insulated solar panel comprising an absorber and a heat insulator; And an air venting conduit, the air venting conduit comprising: a first section in thermal contact with the absorber on a first side of the insulator inside the sealed insulated solar panel; A second section on a second side of the insulator, the second side facing the first side and opening to an external environment of the sealed insulated solar panel; And an actuator valve connecting the first section to the section; Below the pre-limited temperature of the first side, the actuator valve is closed and the first and second sections are substantially thermally isolated, and the actuator valve is opened above the pre-limited temperature such that air is released from the first region of the environment. It flows through the section and via the actuator valve to the second section, thereby transferring heat from the first side to the environment.

여기서 첨부된 도면들을 참조하여, 단지 예로서 실시예가 설명된다.
도 1은 열 파이프를 구비한 밀봉 절연식 솔라 패널의 도면이다.
도 2는 금속 커버 히트 싱크(heat sink)를 구비한 밀봉 절연식 솔라 패널의 도면이다.
도 3은 전형적 솔라 컬렉팅 시스템의 도면이다.
도 4는 다수의 순환 파이프를 구비한 다수의 밀봉 절연식 솔라 패널을 통한 온도 유동의 도면이다.
도 5는 독립적인 열 사이펀을 구비한 밀봉 절연식 솔라 패널의 도면이다.
도 6a는 유체 벤팅 파이프의 예시적인 실시의 도면이다.
도 6b는 증기 벤팅 파이프의 예시적인 실시의 도면이다.
도 7a는 공기 벤팅 부-조립체의 예시적인 실시의 도면이다.
도 7b는 공기 벤팅 도관의 제 2의 예시적인 실시의 도면이다.
도 8은 컬렉터 효율의 플롯이다.
With reference to the accompanying drawings, embodiments are described by way of example only.
1 is an illustration of a sealed insulated solar panel with a heat pipe.
FIG. 2 is a view of a sealed insulated solar panel with a metal covered heat sink. FIG.
3 is a diagram of a typical solar collecting system.
4 is a diagram of temperature flow through multiple sealed insulated solar panels with multiple circulation pipes.
5 is a view of a sealed insulated solar panel with independent heat siphons.
6A is a diagram of an exemplary implementation of a fluid venting pipe.
6B is a diagram of an exemplary implementation of a vapor venting pipe.
7A is a diagram of an exemplary implementation of an air venting sub-assembly.
7B is a diagram of a second exemplary implementation of an air venting conduit.
8 is a plot of collector efficiency.

본 발명의 실시예에 따른 시스템의 원리 및 작동은 도면 및 수반된 설명을 참조하여 용이하게 이해될 것이다. 본 발명의 실시예는 밀봉식 태양 에너지 컬렉터에서 온도 제한을 위한 시스템 및 방법이다. 상기 시스템은 환경으로부터의 열 격리의 상태로부터 강한 열 커플링 중 하나로 갑작스러운 변화를 일으키는 액츄에이터의 자동화된 온도 유도 작용에 의해 태양 열 컬렉터 내부 온도의 수동 또는 능동 제한을 용이하게 한다.The principle and operation of a system according to an embodiment of the present invention will be readily understood with reference to the drawings and the accompanying description. Embodiments of the present invention are systems and methods for temperature limitation in sealed solar energy collectors. The system facilitates passive or active limiting of the internal temperature of the solar collector by the automated temperature inducing action of the actuator which causes a sudden change in the state of thermal isolation from the environment into one of the strong thermal couplings.

절연식 솔라 패널에서, 혁신적인 해결책은 절연식 솔라 패널의 손상을 방지하기 위한 온도 제한이 가능하도록, 종래의 태양 열 컬렉터에서보다 전형적으로 상당히 더 높은 온도에서 작동을 허용하기 위해 요구된다. 온도 제한을 위해 아래에서 설명되는 실시예들의 특징은 온도 제한이 온도 제한을 위해 연결된 어플리케이션(application)에 의존하거나 태양 열 컬렉터의 온도가 종래의 작동 범위를 초과할 때 작동을 중단하는 종래의 시스템과 달리, 온도 제한이 절연식 솔라 패널에 의해 제공되는 것이다. 이러한 특징은 종래의 솔라 컬렉팅 시스템보다 상당히 더 높은 온도에서 절연식 솔라 패널이 작동, 수집된 태양 에너지를 어플리케이션으로 계속적으로 분배되도록 한다. 아래에서 설명되는 실시예들의 다른 특징은 실시예들이 태양 열 컬렉터의 밀봉식 부품과 관계없이 실시될 수 있다. 이러한 특징은 환경과의 열적 커플링을 경유하여 내부 온도의 제한을 용이하게 하면서 환경으로부터 태양 열 컬렉터의 내부 부품의 격리를 허용한다. 아래 실시예들에 의해 촉진되는 부가 특징은 또한 밀봉식 태양 열 컬렉터 외부의 온도 제한 시스템의 능동 시스템 및/또는 부분들로서 대안적인 실시를 허용하면서, 밀봉식 태양 열 컬렉터 내의 수동 폐쇄형 시스템으로서의 실시를 포함한다.In insulated solar panels, innovative solutions are required to allow operation at typically significantly higher temperatures than in conventional solar collectors, to allow temperature limitations to prevent damage to the insulated solar panels. The features of the embodiments described below for temperature limiting are conventional systems that stop operating when the temperature limit depends on the application connected for temperature limiting or when the temperature of the solar collector exceeds the conventional operating range. Alternatively, temperature limits are provided by insulated solar panels. This feature allows the insulated solar panels to operate at significantly higher temperatures than conventional solar collection systems, thereby continually distributing the collected solar energy to the application. Other features of the embodiments described below may be implemented without regard to the sealed components of the solar collector. This feature allows the isolation of the internal components of the solar collector from the environment while facilitating the limitation of the internal temperature via thermal coupling with the environment. Additional features facilitated by the embodiments below also allow implementation as a passive closed system in a sealed solar collector while allowing alternative implementations as active systems and / or portions of a temperature limiting system outside of the sealed solar collector. Include.

태양 열 컬렉터의 수명을 연장하고 태양 열 컬렉터의 성능을 보장하기 위해, 태양 열 컬렉터가 때때로 예를 들면 진공 튜브 컬렉터 또는 희귀 가스 충전 컬렉터로 밀봉된다. 현재의 실시예에서, 이 같은 밀봉은 환경으로부터, 투명한 절연체와 같은, 내부 부품의 격리를 가능하게 한다. 밀봉은 절연식 솔라 패널에서 특히 중요한데, 이는 그렇지 않으면 (물의) 응축이 투명한 절연체가 패널의 투명한 커버와 접촉되는 컬렉터 전방 패널의 내부면 상에 발생하기 때문이다. 이 같은 응축은 투명한 절연체의 존재시 제거하기가 어려우며, 단기간의 효율 감소 및 장기간의 컬렉터의 저하를 발생할 수 있다. 이 명세서의 내용에서, 용어 환경은 일반적으로 태양 열 컬렉터의 외부 영역을 지칭하고 또한 주위 분위기로서 알려져 있다. 환경은 태양 열 컬렉터를 둘러싸는 공기 또는 진공 및/또는 솔라 유닛을 위한 빌딩 벽 및 지지 구조물, 그러나 이에 제한되지 않음,을 포함하는 태양 열 컬렉터에 인접하는 재료(들), 그러나 이에 제한되지 않음,을 포함한다. 밀봉은 응축 및 잔류 화학물 오염의 위험을 감소한다. 밀봉된 인클로저는 또한 태양 열 컬렉터 내의 대기 가스를 아르곤 또는 크립톤과 같은 우수한 열 특성(느린 응축 및 대류)의 매체로의 대체를 가능하게 한다. 그러나, 태양 열 컬렉터를 밀봉함으로써 압력 증강 및 인클로저의 파국적인 파손과 관련된 위험과 같은 새로운 도전의 원인이 된다. 절연식 솔라 패널에 대해, 이러한 위험이 투명한 절연체에 의해 가능한 더 넓은 범위의 온도 변동과 함께, 투명한 절연 층의 삽입에 의해 솔라 패널의 증가된 용적에 의해 더욱 심해진다.In order to extend the life of the solar collector and to ensure the performance of the solar collector, the solar collector is sometimes sealed, for example with a vacuum tube collector or a rare gas filled collector. In the present embodiment, such a seal enables the isolation of internal components, such as transparent insulators, from the environment. Sealing is particularly important in insulated solar panels, because otherwise (water) condensation occurs on the inner surface of the collector front panel where the transparent insulator is in contact with the transparent cover of the panel. Such condensation is difficult to remove in the presence of transparent insulators and can result in short term efficiency reduction and long term collector degradation. In the context of this specification, the term environment generally refers to the outer region of the solar collector and is also known as the ambient atmosphere. The environment includes, but is not limited to, material (s) adjacent to the solar collector, including, but not limited to, building walls and support structures for air or vacuum and / or solar units surrounding the solar collector, It includes. Sealing reduces the risk of condensation and residual chemical contamination. Sealed enclosures also allow the replacement of atmospheric gases in solar collectors with media of good thermal properties (slow condensation and convection), such as argon or krypton. However, sealing solar collectors poses new challenges, such as risks associated with pressure buildup and catastrophic failure of enclosures. For insulated solar panels, this risk is exacerbated by the increased volume of the solar panel by the insertion of a transparent insulating layer, with a wider range of temperature variations possible by the transparent insulator.

솔라 컬렉팅 시스템에 대해, 두 개의 온도, 태양 열 컬렉터의 내부 온도 및 순환 유체의 온도가 논의된다. 본 명세서의 내용에서, 용어 내부 온도는 전형적으로 흡수체 근처 영역에서, 태양 열 컬렉터 또는 절연식 솔라 패널의 내부 온도를 지칭한다. 본 명세서의 내용에서, 용어 흡수체는 통상적으로 태양 복사 에너지를 흡수하고 태양 복사를 열로 변환하는 것을 담당하는 흑체(보통 금속의 고 열 전도도) 표면(black surface)을 지칭하며, 상기 열은 후속적으로 열 교환 유체(순환 유체)에 의해 시스템 밖으로 전달된다. 극한 상태 하에서, 태양 열 컬렉터의 내부 온도는 정체 온도(stagnation temperature)에 도달할 수 있는데 이 정체 온도는 에너지가 시스템으로부터 회수되지 않거나 즉 태양 복사 에너지가 패널로 입력되지만 부가 에너지가 솔라 컬렉팅 시스템으로 회수되지 않는 온도이다. 순환 유체의 온도는 전형적으로 어플리케이션과 관련된 안전 장치에 의해 제한된다. 하나의 널리 보급된 예의 안전 장치는 어플리케이션의 부품에 대한 손상 및 과열을 방지하기 위해 사용되는 압력 해제 밸브이다.For the solar collecting system, two temperatures, the internal temperature of the solar collector and the temperature of the circulating fluid are discussed. In the context of this specification, the term internal temperature refers to the internal temperature of a solar collector or insulated solar panel, typically in the region near the absorber. In the context of the present specification, the term absorber typically refers to a black body (usually a high thermal conductivity of metal) that is responsible for absorbing solar radiation and converting solar radiation into heat, which heat subsequently It is delivered out of the system by a heat exchange fluid (circulating fluid). Under extreme conditions, the internal temperature of the solar collector can reach a stagnation temperature, which means that energy is not recovered from the system, ie solar radiation enters the panel but additional energy is returned to the solar collection system. It is not temperature. The temperature of the circulating fluid is typically limited by the safety device associated with the application. One prevalent safety device is a pressure relief valve that is used to prevent damage and overheating of the components of the application.

정상 작동 상태 하에서, 종래의 평면 패널 태양 열 컬렉터는 전형적으로 30 내지 90 ℃의 범위의 내부 온도로 작동되고, 약 130℃, 가능하게는 200 ℃까지의 정체 온도를 구비한다. 종래의 진공 튜브 태양 열 컬렉터는 약 130 ℃의 최대 작동 온도에 도달할 수 있으며, 약 200 ℃의 정체 온도를 구비한다.Under normal operating conditions, conventional flat panel solar collectors are typically operated at internal temperatures in the range of 30 to 90 ° C and have stagnation temperatures of about 130 ° C, possibly up to 200 ° C. Conventional vacuum tube solar collectors can reach a maximum operating temperature of about 130 ° C and have a stagnation temperature of about 200 ° C.

상술된 바와 같이, 절연식 솔라 패널은 종래의 태양 열 컬렉터에 비해, 매우 큰 에너지 변환 효율을 가지는 태양 열 컬렉터를 제공한다. 대응적으로, 절연식 솔라 패널 내의 정체 온도는 종래의 태양 열 수집기보다 상당히 높으며, 전형적으로 약 250 ℃까지이고 가능하게는 270 내지 300 ℃의 내부 온도를 구비한다. 절연식 솔라 패널의 내부 온도가 제한되지 않는 경우, 내부 온도는 이러한 상당히 더 높은 정체 온도에 도달하여, 절연식 솔라 패널의 부품에 대한 손상을 초래한다. 대조하면, 종래의 솔라 컬렉팅 시스템은 전형적으로 160 내지 200 ℃의 범위의 온도에서 정체에 도달하고, 이러한 온도에서 부품 손상을 견디도록 설계되며, 태양 열 컬렉터에서 상기 온도를 제한할 필요가 없다.As mentioned above, insulated solar panels provide solar collectors with very large energy conversion efficiencies compared to conventional solar collectors. Correspondingly, the stagnation temperature in the insulated solar panel is considerably higher than conventional solar collectors, typically up to about 250 ° C and possibly with an internal temperature of 270 to 300 ° C. If the internal temperature of the insulated solar panel is not limited, the internal temperature reaches this significantly higher stagnation temperature, resulting in damage to the components of the insulated solar panel. In contrast, conventional solar collector systems typically are stagnant at temperatures in the range of 160-200 ° C. and are designed to withstand component damage at these temperatures, and there is no need to limit the temperatures in solar collectors.

종래의 솔라 컬렉팅 시스템은 솔라 컬렉팅 시스템의 다양한 부품들에 대한 과열 및/또는 동결 및 손상을 방지하기 위한 특징물(feature)을 포함한다. 태양 복사 에너지는 간헐적이고 확률적으로 변화되고, 태양 열 컬렉터의 솔라 게인(solar gain)이 변화된다. 하나 또는 둘 이상의 어플리케이션으로부터의 열 에너지의 부하는 또한 시간에 따라 변화된다. 따라서, 종래의 솔라 컬렉팅 시스템은 솔라 게인 및 부하가 현저하게 불일치할 때마다 순환 유체의 잠재적인 과열과 직면한다. 솔라 컬렉팅 시스템에 대한 손상을 방지하기 위한 하나의 널리 보급된 실시는 태양 열 컬렉터를 커버하고 태양광이 흡수체에 도달하는 것을 방지하기 위한 능동 메카니즘을 이용하는 것이다. 다른 널리 보급된 실시는 열을 태양 열 컬렉터로부터 관련된 어플리케이션으로 취출하기 위한 시스템 내에서의 순환 유체의 연속적인 순환이며, 상기 어플리케이션은 압력 해제 밸브 가드를 제공한다. 압력 해제 밸브는 어플리케이션의 부품에 대한 과열 및 손상을 방지하기 위해 이용된다. 종래의 태양 열 패널의 부품은 종래의 정체 온도를 견디도록 선택될 수 있으며, 태양 열 컬렉터의 내부 온도가 작동 온도 범위로 떨어질 때 다시 작동된다.Conventional solar collecting systems include features to prevent overheating and / or freezing and damage to the various components of the solar collecting system. Solar radiation is intermittently and stochastic, and the solar gain of the solar collector changes. The load of thermal energy from one or more applications also changes over time. Thus, conventional solar collecting systems face potential overheating of the circulating fluid whenever the solar gain and load are significantly mismatched. One widespread practice to prevent damage to the solar collecting system is to use an active mechanism to cover the solar collector and to prevent sunlight from reaching the absorber. Another widespread practice is the continuous circulation of circulating fluid in the system for drawing heat from the solar collector to related applications, which application provides a pressure relief valve guard. Pressure relief valves are used to prevent overheating and damage to the components of the application. Components of a conventional solar panel can be selected to withstand conventional stagnation temperatures and are reactivated when the internal temperature of the solar collector drops to the operating temperature range.

상술된 온도에서 절연식 솔라 패널을 작동시키고 절연식 솔라 패널 및 솔라 컬렉팅 시스템에 대한 손상을 방지하도록, 혁신적인 해결책은 절연식 솔라 패널의 정체 온도를 제한하는 것을 요구한다. 하나의 혁신적인 해결책은 수동 열 스위치로서 열 파이프를 이용하는 것을 포함하며, 여기에서 미리-결정된 온도에서 온도 유도 작용은 환경으로부터의 열 격리 상태로부터 강한 열적 커플링의 상태로의 갑작스런 변화를 유발한다. 관련된 혁신적인 해결책은 적어도 제 2 세트의 순환 파이프를 이용하는 것을 포함하며, 여기에서 액츄에이터의 온도 유도 작용은 환경으로부터의 열 격리의 상태에 있는 내부 순환 파이프로부터 제 2 세트의 순환 파이프를 이용하여 강한 열적 커플링의 상태로 갑작스런 변화를 유발한다.In order to operate the insulated solar panel at the above-mentioned temperatures and to prevent damage to the insulated solar panel and the solar collecting system, an innovative solution requires limiting the stagnant temperature of the insulated solar panel. One innovative solution involves the use of a heat pipe as a passive heat switch, where the temperature inducing action at a pre-determined temperature causes a sudden change from the state of thermal isolation from the environment to the state of strong thermal coupling. A related innovative solution involves the use of at least a second set of circulating pipes, wherein the temperature inducing action of the actuator is achieved by a strong thermal coupling using the second set of circulating pipes from the internal circulating pipe in a state of heat isolation from the environment. The condition of the ring causes sudden changes.

열 파이프는 태양 열 컬렉터로부터 어플리케이션으로 열을 전달하도록, 진공 튜브로서 알려진, 특정 종류(family)의 종래의 솔라 컬렉팅 시스템에서 널리 이용된다. 태양 열 컬렉터의 내부 온도가 어플리케이션의 원하는(desired) 작동 온도 범위를 초과할 때, 열 파이프 전달 메카니즘을 중단시키기 위해 전형적으로 다양한 기술이 이용된다. 공개적으로 이용가능한 설계 가이드(예를 들면, 영국의 웨스트 요크셔의 킹스팬 그룹 피엘씨(Kingspan Group Plc)에 의해 발간된 써모맥스 테크니컬 설계 가이드(Thermomax Technical Design Guide) 및 논문(예를 들면, 2010년 미국 마리랜드 컬럼비아 써모 테크놀러지스에 의해 발간된 Dr. 에프. 마흐조우리(F. Mahjouri)에 의한 진공 튜브 액체-증기(열-파이프) 컬렉터)는 열 전달 메카니즘을 중단시키기 위한 기술에 초점을 맞추어, 어플리케이션의 부품에 대한 손상을 방지한다. 태양 열 컬렉터의 온도가 어플리케이션의 작동 온도를 계속적으로 초과하는 동안, 열 파이프는 부작동 상태로 남아 있으며, 이에 따라 과잉 온도로부터 어플리케이션을 보호한다. 상술된 바와 같이, 종래의 정체 온도에 의해 손상되지 않는 종래의 태양 열 패널의 부품이 선택될 것이다.Heat pipes are widely used in certain families of conventional solar collecting systems, known as vacuum tubes, to transfer heat from the solar heat collector to the application. When the internal temperature of the solar collector exceeds the desired operating temperature range of the application, various techniques are typically used to stop the heat pipe transfer mechanism. Publicly available design guides (e.g., Thermomax Technical Design Guide and articles published by Kingspan Group Plc of West Yorkshire, UK (e.g., 2010) Dr. F. Mahjouri's Vacuum Tube Liquid-Steam (Heat-Pipe) Collector, published by Mariland Columbia Thermo Technologies, USA, focuses on techniques for stopping the heat transfer mechanism. Prevent damage to the components of the application While the temperature of the solar collector continues to exceed the operating temperature of the application, the heat pipes remain inoperable, thus protecting the application from excess temperatures. Likewise, components of conventional solar panels that are not damaged by conventional stagnation temperatures will be selected.

상술된 바와 같이, 절연식 솔라 패널에서, 혁신적인 해결책은 절연식 솔라 패널의 손상을 방지하기 위한 온도 제한이 가능하도록, 종래의 태양 열 컬렉터에서 보다 전형적으로 상당히 더 높은 온도로 작동하도록 요구된다. 지금부터 도면들을 참조하면, 도 1은 열 파이프를 구비한 밀봉 절연식 솔라 패널의 다이어그램이다. 저 복사율(저-E) 유리(15)는 프레임(40)에 의해 지지되어 광선(LIGHT)(근 적외선 및 가시적 파장 광선이 전형적으로 여기에서 참조될 때)이 투명한 절연체(20)를 통하여 흡수체(30)에 도달하도록 허용한다. 순환 파이프(100)(흡수체(30) 아래/뒤에서 원에 의해 도시된 단부도)는 흡수체(30)로부터 열을 흡수하기 위해 전달 유체를 순환하고 열을 어플리케이션으로 전달한다. 순환 파이프(100)와 어플리케이션 사이의 연결이 도시되지 않는 점에 주목하자. 또한 명료성을 위해 단일 솔라 패널이 도시된 점에 주목하자. 전형적으로, 다수의 솔라 패널이 솔라 어레이 내의 솔라 패널들 사이의 일련의 및/또는 평행한 연결로 이용된다. 이와 같은 경우에서 단일 솔라 패널의 순환 파이프로 및 순환 파이프로부터의 연결은 (각각의) 어플리케이션 또는 하나 또는 둘 이상의 솔라 패널로부터 또는 어플리케이션 또는 하나 또는 둘 이상의 솔라 패널로 될 수 있다. 솔라 패널과 어플리케이션 사이의 구성 및 연결은 본 발명의 기술 분야의 기술자에게 명백할 것이다. 내부 단열체(410)는 환경과 접촉하는 영역으로부터 흡수체(30)를 이용하여 절연식 솔라 패널의 내부 영역을 분리한다. 측면 단열체(405) 및 후방 단열체(420)는 측부 및 후방 각각 상의 열적 배리어를 제공한다. 선택적으로 내부 단열체(410)는 선택될 수 있고 절연식 솔라 패널의 다른 부품으로 형성될 수 있어 개별 후방 절연체(420)가 요구되지 않는다.As mentioned above, in insulated solar panels, innovative solutions are required to operate at significantly higher temperatures typically than in conventional solar collectors, to enable temperature limitations to prevent damage to the insulated solar panels. Referring now to the drawings, FIG. 1 is a diagram of a sealed insulated solar panel with a heat pipe. The low emissivity (low-E) glass 15 is supported by the frame 40 so that the light absorber (i.e., near infrared and visible wavelength light is typically referred to here) is absorbed through the insulator 20. Allow 30 to be reached. Circulation pipe 100 (end view shown by circles below / behind absorber 30) circulates the transfer fluid to absorb heat from absorber 30 and transfers heat to the application. Note that the connection between the circulation pipe 100 and the application is not shown. Note also that a single solar panel is shown for clarity. Typically, multiple solar panels are used in a series and / or parallel connection between solar panels in a solar array. In such a case the connection of the single solar panel to the circulation pipe and from the circulation pipe can be from (each) application or from one or more solar panels or from an application or one or more solar panels. Configurations and connections between solar panels and applications will be apparent to those skilled in the art. The inner insulation 410 separates the inner region of the insulated solar panel using the absorber 30 from the region in contact with the environment. Side insulator 405 and rear insulator 420 provide thermal barriers on the side and back, respectively. Optionally, the inner insulation 410 can be selected and formed from other parts of the insulated solar panel so that no individual back insulator 420 is required.

열 파이프(102)는 밀봉식 유닛 내부의, 내부 단열체(410)의 제 1 측부 상에서 흡수체(30)와 열 접촉하는 제 1 섹션(460); 전달 파이프(455); 및 내부 단열체(410)의 제 2 측부 상에 위치되고 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경과 열 접촉하는 제 2 섹션(450)을 포함한다. 본 명세서의 내용에서, 열 접촉은 일반적으로 서로에 대해 두 개의 물체가 두 개의 물체들 사이에서 열이 교환될 수 있도록 구성되는 것을 지칭한다. 대비하면, 단열은 일반적으로 그 사이의 열 교환이 실질적으로 0(zero)인 영역들을 지칭한다.The heat pipe 102 includes a first section 460 in thermal contact with the absorber 30 on the first side of the inner insulator 410 inside the sealed unit; Delivery pipe 455; And a second section 450 located on the second side of the inner insulator 410 and in thermal contact with the external environment of the sealed insulated solar panel. In the context of the present specification, thermal contact generally refers to two objects being configured so that heat can be exchanged between the two objects with respect to each other. In contrast, thermal insulation generally refers to areas where the heat exchange between them is substantially zero.

바람직한 일 실시예에서, 열 파이프(102)의 제 2 섹션(450)은 밀봉식 유닛의 내부이며 환경과의 열 접촉은 밀봉식 유닛의 케이싱을 경유하여 일어날 수 있다. 대안적인 일 실시에서(도시안됨), 제 2 섹션(450)은 밀봉 유닛 외부에 위치될 수 있고 환경과 직접 열 접촉하고 및/또는 절연식 열 유닛의 장착 하드웨어와 접촉한다. 대체로, 설명된 실시예들에서, 제 2 섹션이 밀봉식 유닛 외부에 위치하는 케이스에서, 내부 단열체(410)의 기능은 후방 절연체(420) 및/또는 측방향 단열체(405)에 의해 실시될 수 있다.In one preferred embodiment, the second section 450 of the heat pipe 102 is inside the sealed unit and thermal contact with the environment may take place via the casing of the sealed unit. In an alternative implementation (not shown), the second section 450 may be located outside the sealing unit and in direct thermal contact with the environment and / or with the mounting hardware of the insulated thermal unit. In general, in the described embodiments, in the case where the second section is located outside the sealed unit, the function of the internal insulation 410 is performed by the rear insulator 420 and / or the lateral insulation 405. Can be.

전달 파이프(455)는 제 1 섹션(460)과 제 2 섹션(450) 사이의 열을 전달하기 위한 것이다. 제 1 섹션에서의 미리-한정된 온도 아래(또는 내부 단열체(410)의 제 1 측부 상의 온도와 실질적으로 균일하게, 또는 흡수체(30) 근처의 영역에서), 제 1 섹션 및 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 미리-한정된 온도 위에서 열 파이프는 제 1 섹션으로부터 제 2 섹션으로 열을 전달하도록 작동된다. 열 파이프가 작동되지 않고 제 1 및 제 2 섹션이 실질적으로 열 격리될 때, 작동 사실에 의해 상대적으로 작은 열 전달(열 파이프의 작동에 대해 두 개의 섹션들 사이의 열 접촉을 제공하도록 작동될 때)이 있을 수 있다는 점을 주목하자. 현 실시예의 특징은 정상 작동 동안 제 1 섹션으로부터 최소 열 손실을 초래하는 미리-결정된 온도에 도달할 때까지, 제 1 섹션에서의 열 증가(상승)의 바람직함이다. 대비하면, 열 파이프는 종래에는 최소 온도로 시작하는 열의 최대 양을 전달하기 위해 이용된다.The transfer pipe 455 is for transferring heat between the first section 460 and the second section 450. Below the pre-defined temperature in the first section (or substantially equal to the temperature on the first side of the inner insulation 410 or in the region near the absorber 30), the first and second sections are substantially Heat-insulated, and above the pre-defined temperature, the heat pipe is operated to transfer heat from the first section to the second section. When the heat pipe is not operated and the first and second sections are substantially thermally isolated, when operated, a relatively small heat transfer (operating to provide thermal contact between the two sections for operation of the heat pipe) Note that there may be). A feature of the present embodiment is the desirability of heat increase (rising) in the first section until a pre-determined temperature is reached that results in minimal heat loss from the first section during normal operation. In contrast, heat pipes are conventionally used to deliver the maximum amount of heat starting with the minimum temperature.

열 파이프는 미리-한정된 온도 아래에서 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이의 열 격리 및 실질적으로 미리-한정된 온도에서 또는 미리-한정된 온도 위에서 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이의 열 접촉을 제공하는 수동 열 스위치로서 작동하도록 구성된다.The heat pipe is passive heat providing thermal isolation between the first and second sections below a pre-defined temperature and thermal contact between the first and second sections at a substantially pre-limited temperature or above a pre-limited temperature. It is configured to operate as a switch.

일 실시에서, 흡수체(30)의 영역에서 미리-한정된 온도는 90 내지 100 ℃의 범위 내의 온도이다. 다른 실시예에서, 미리-한정된 온도는 130 내지 150 ℃의 범위 내에 있다. 이러한 상세한 설명을 기초로 하여, 본 기술 분야의 기술자는 특정 태양 열 컬렉터에 대한 적절한 작업 온도를 선택할 수 있다. 본 명세서의 내용에서, 용어 작업 유체는 일반적으로 주어진(미리-결정된) 온도 범위에서 기능하도록 선택된, 열 파이프 내부의 유체를 지칭한다. 본 발명의 실시예에서, 작업 유체가 제 1 섹션 및 제 2 섹션에 대해 원하는 미리-한정된 온도에서 액체로부터 가스로의 상 변화를 겪는, 즉 증발하는, 실질적인 열 격리의 상태로부터 열 전달의 상태로 변화하도록 하거나, 즉 두 개의 섹션들을 열 접촉하게 배치하도록 작업 유체 및 열 파이프에서의 압력이 선택된다.In one embodiment, the pre-defined temperature in the region of the absorber 30 is a temperature in the range of 90 to 100 ° C. In another embodiment, the pre-defined temperature is in the range of 130 to 150 ° C. Based on this detailed description, one skilled in the art can select an appropriate working temperature for a particular solar collector. In the context of the present specification, the term working fluid generally refers to a fluid inside a heat pipe, selected to function in a given (pre-determined) temperature range. In an embodiment of the invention, the working fluid undergoes a phase change from liquid to gas at the desired pre-defined temperature for the first and second sections, i.e. from the state of substantial heat isolation to the state of heat transfer, evaporating. Pressure in the working fluid and the heat pipe is selected so as to, or ie, place the two sections in thermal contact.

대안적인 일 실시예에서, (도 1에 도시되지 않은) 열 파이프는 루프의 형상이다. 또한 간단히 열 파이프 루프로서 지칭되는 폐쇄형 루프 열 파이프는 두 개의 평행한 도관으로 구성되며, 이에 의해 증발 벌브(evaporation bulb)에서의 증발 후, 내부 유체는 루프의 제 1 반부(half)를 따라 가스상태로 이동하고 응축 벌브에서의 응축 후, 루프의 제 2 반부를 따라 중력 수단에 의해 액체 상태로 복귀한다.In an alternative embodiment, the heat pipe (not shown in FIG. 1) is in the shape of a loop. A closed loop heat pipe, also referred to simply as a heat pipe loop, is composed of two parallel conduits, whereby after evaporation in an evaporation bulb, the internal fluid flows along the first half of the loop. After moving to the state and condensing in the condensation bulb, it returns to the liquid state by gravity means along the second half of the loop.

지금부터 도면을 참조하면, 도 2는 금속 커버 히트 싱크를 구비한 밀봉 절연식 솔라 패널의 도면이다. 상술된 바와 같이, 본 명세서의 실시예의 특징은 온도 제한을 위해 연결된 어플리케이션에 의지하는 종래의 시스템들과 달리, 온도 제한이 절연식 솔라 패널에 의해 제공된다. 도 2의 실시예의 부가 특징은 태양 열 컬렉터를 위한 다수의 경로에서의 유체의 순환이다. 밀봉식 태양 열 컬렉터 내의 순환은 밀봉식 태양 열 컬렉터의 온도 제한을 위해 이용될 수 있다.Referring now to the drawings, FIG. 2 is an illustration of a sealed insulated solar panel with a metal covered heat sink. As described above, a feature of embodiments herein is that temperature limitations are provided by insulated solar panels, unlike conventional systems that rely on connected applications for temperature limitations. An additional feature of the embodiment of FIG. 2 is the circulation of the fluid in multiple paths for the solar collector. Circulation within the sealed solar collector may be used for temperature limitation of the sealed solar collector.

본 명세서의 내용에서, 용어 순환 유체는 일반적으로 솔라 컬렉션 시스템을 통하여 태양 열 패널(어레이)로부터 어플리케이션으로 그리고 역으로 태양 열 패널(어레이)로 유동하는 유체를 지칭한다. 어플리케이션에 따라, 순환 유체는 물, 에틸렌 글리콜과 같은 글리콜, 물 및 클리콜의 혼합물, 또는 소정의 다른 유체일 수 있다. 본 발명의 기술분야의 기술자는 특정 어플리케이션을 기초로 순환 유체를 선택할 수 있다.In the present context, the term circulating fluid generally refers to a fluid that flows from a solar panel (array) to an application and vice versa through a solar collection system. Depending on the application, the circulating fluid may be water, a glycol such as ethylene glycol, a mixture of water and glycol, or some other fluid. One skilled in the art can select a circulating fluid based on a particular application.

순환 유체는 순환 입력 파이프(200)를 경유하여 솔라 패널로 유입되고, 유체가 흡수체(30)로부터 열을 흡수하는 연결 파이프(100)를 통하여 유동하여, 순환 유체의 온도가 증가된다. 순환 파이프(100)는 또한 내부 순환 파이프로서 지칭된다. 순환 유체는 순환 출력 파이프(470)를 경유하여 솔라 패널로부터 배출된다. 미리한정된 온도에서, 액츄에이터 밸브(480)가 개방되어, 순환 유체가 또한 외부 순환 파이프(202)에서 순환하는 것을 허용한다. 내부 단열체(410)는 환경과 접촉하는 영역으로부터 흡수체(30)를 포함하는 절연식 솔라 패널의 내부 영역을 분리한다. 외부 순환 파이프 내의 순환 유체는 금속 커버 히트 싱크(204)를 경유하여 외부 순환 파이프(202)를 경유하여 환경과 열 접촉하여, 열을 외부 재순환 파이프 내의 순환 유체로부터 환경으로 방출하며, 이에 의해 외부 재순환 파이프 내의 순환 유체의 온도를 감소한다. 순환 커넥터 파이프(475)는 순환 파이프(100) 내의 순환 유체와 혼합하도록 외부 순환 파이프 내의 순환 유체를 위한 경로를 제공하고, 이어서 순환 출력 파이프(470)를 경유하여 솔라 패널로부터 나온다.The circulating fluid enters the solar panel via the circulating input pipe 200, and the fluid flows through the connecting pipe 100 that absorbs heat from the absorber 30, thereby increasing the temperature of the circulating fluid. The circulation pipe 100 is also referred to as internal circulation pipe. Circulating fluid is discharged from the solar panel via the circulation output pipe 470. At a predetermined temperature, the actuator valve 480 is opened, allowing the circulating fluid to circulate in the outer circulation pipe 202 as well. The inner insulation 410 separates the inner region of the insulated solar panel including the absorber 30 from the region in contact with the environment. The circulating fluid in the outer circulation pipe is in thermal contact with the environment via the outer circulation pipe 202 via the metal cover heat sink 204, dissipating heat from the circulating fluid in the outer recycle pipe to the environment, whereby the outer recycle Reduce the temperature of the circulating fluid in the pipe. The circulating connector pipe 475 provides a path for circulating fluid in the outer circulating pipe to mix with the circulating fluid in the circulating pipe 100 and then exits from the solar panel via the circulating output pipe 470.

절연식 솔라 패널로 및 절연식 솔라 패널로부터 순환 유체의 유동이 차단될 때의 경우, 과열의 가장 큰 위험이 유발된다. 이러한 상황에서, 절연식 솔라 패널과 어플리케이션 사이에 유동이 없지만, 내부 온도가 상승될 때, 액츄에이터 밸브(480)가 개방되고 유체가 열 사이펀 메카니즘에 의해 외부 순환 파이프(202)와 내부 순환 파이프(100) 사이의 제한된 루프에서 반-시계 방향으로 순환하기 시작할 것이다.When the flow of circulating fluid to and from the insulated solar panel is interrupted, the greatest risk of overheating is caused. In this situation, there is no flow between the insulated solar panel and the application, but when the internal temperature rises, the actuator valve 480 is opened and the fluid is opened by the external siphoning mechanism 202 and the inner circulation pipe 100 by the thermosiphon mechanism. Will begin to cycle counter-clockwise in a limited loop between).

순환 파이프(100)와 다른 시스템 부품들 사이의 연결은 다른 시스템 부품(들) 및 순환 출력 파이프(470)로부터 다른 시스템 부품(들)으로의 순환 입력 파이프(200)로서 도시된다. 도 1을 참조하여 상술된 바와 같이, 명료성을 위해 단일 솔라 패널이 도시된다. 전형적으로, 순환 입력 파이프(200)는 하나 또는 둘 이상의 솔라 패널로부터 또는 하나 또는 둘 이상의 어플리케이션으로부터 나오고 순환 출력 파이프(470)는 하나 또는 둘 이상의 솔라 패널로 또는 하나 또는 둘 이상의 어플리케이션으로부터 연결되어 솔라 어레이를 형성하도록 한다. 솔라 패널이 어레이의 시작점에 있는 경우 일련의 연결은 전형적으로 어플리케이션으로부터 나오거나, 솔라 패널이 어레이의 종료점에 있는 경우 어플리케이션으로 들어간다. 일련의 연결은 또한 다른 솔라 패널로/다른 솔라 패널로부터 연결될 수 있다. 평행한 연결은 전형적으로 공유된 입력 파이프(200)/순환 출력 파이프(470) 각각을 이용하여 다수의 솔라 패널로부터/다수의 솔라 패널로 전형적으로 연결된다. 아래에서 솔라 어레이를 통한 연결 및 유동의 비-제한적 예에 대한 도 4의 설명을 참조하자.The connection between the circulation pipe 100 and other system components is shown as a circulation input pipe 200 from other system component (s) and circulation output pipe 470 to other system component (s). As described above with reference to FIG. 1, a single solar panel is shown for clarity. Typically, the circulation input pipe 200 comes from one or more solar panels or from one or more applications and the circulation output pipe 470 is connected to one or more solar panels or from one or more applications and so on. To form. When the solar panel is at the beginning of the array, a series of connections typically exit from the application, or when the solar panel is at the end of the array. A series of connections can also be connected to / from other solar panels. Parallel connections are typically connected to / from multiple solar panels using each of the shared input pipes 200 / circulating output pipes 470. See the description of FIG. 4 below for a non-limiting example of connection and flow through the solar array.

액츄에이터 밸브(480)는 내부 순환 파이프(100)의 영역에서 온도를 상승함으로써, 또는 즉 순환 파이프(100)에서 순환하는 유체의 온도에 의해 작동된다. 특히, 흡수체(30)의 영역에서 온도가 미리-한정된 온도에 도달할 때까지 액츄에이터 밸브(480)의 작동 온도가 솔라 패널의 작동을 허용하도록 설계된다. 바람직한 일 실시는 액츄에이터 밸브(480)가 수동 유동 밸브가 되도록 한다. 수동 유동 밸브가 종래 기술에 알려져 있다. 보편적인 실시는 미국 커넥티컷 브리스톨 로스트라 베나텀 엘엘씨(Rostra Vernatherm LLC)로부터 입수가능한 것과 같은 왁스로 이루어진다. 대안적인 일 실시에서, 액츄에이터 밸브(480)는 솔라 컬렉팅 시스템의 상태, 작동 모드, 또는 다른 상태에 의해 시동되는, 능동 밸브이다. 능동 밸브의 하나의 실시는 순환 유체 내에서 또는 솔라 패널 내의 다른 상당한 지점에서 온도 센서로 연결되는 전자 작동 밸브이다.The actuator valve 480 is operated by raising the temperature in the region of the internal circulation pipe 100, ie by the temperature of the fluid circulating in the circulation pipe 100. In particular, the operating temperature of actuator valve 480 is designed to allow operation of the solar panel until the temperature in the region of absorber 30 reaches a pre-defined temperature. One preferred embodiment causes the actuator valve 480 to be a manual flow valve. Manual flow valves are known in the art. A common practice consists of waxes such as those available from Rostra Vernatherm LLC, Connecticut Bristol, USA. In one alternative implementation, actuator valve 480 is an active valve, which is started by the state, mode of operation, or other state of the solar collecting system. One implementation of an active valve is an electronically actuated valve that is connected to a temperature sensor in the circulating fluid or at another significant point in the solar panel.

능동 액츄에이터 밸브(480)의 경우, 액츄에이터 밸브는 밀봉식 솔라 패널에 대한 외부의 다양한 장소에 위치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 구성은 시스템의 복잡성을 증가시키지만, 밀봉식 솔라 패널의 외부에서 순환 유체가 분리되는 것을 용이하게 하여 외부 순환 파이프(202)가 환경 내에 위치되는 것을 허용한다. 순환 커넥터 파이프(475)는 밀봉식 솔라 패널 내부 또는 밀봉식 솔라 패널 외부에 위치될 수 있다. 액츄에이터 밸브(480), 외부 순환 파이프(202) 및 순환 커넥터 파이프(475)의 다른 구성이 특정 어플리케이션에 따라 사용될 수 있다는 것이 예견된다.In the case of the active actuator valve 480, the actuator valve may be located in various places external to the sealed solar panel, but is not limited thereto. This configuration increases the complexity of the system, but facilitates separation of the circulating fluid from the exterior of the sealed solar panel, allowing the external circulation pipe 202 to be located in the environment. The circular connector pipe 475 may be located inside the sealed solar panel or outside the sealed solar panel. It is envisaged that other configurations of actuator valve 480, external circulation pipe 202 and circulation connector pipe 475 may be used depending on the particular application.

작동될 때, 액츄에이터 밸브(480)는 순환 유체가 또한 외부 순환 파이프(202)내에서 순환하고 열을 환경으로 방출하도록 한다. 바람직한 일 실시는 액츄에이터 밸브(480) 및 외부 순환 파이프(202)가 밀봉 절연식 솔라 패널에 대해 내부에 있으며 밀봉식 솔라 패널 외부 환경과의 열 접촉은 금속 커버 히트 싱크(204)를 경유한다. 밀봉식 솔라 패널의 경우의 다른 재료 및/또는 구성을 포함하는 히트 싱크에 대한 선택적인 실시가 가능하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 대안적인 일 실시에서(도시안됨), 외부 순환 파이프(202)는 밀봉식 유닛 외부에 위치될 수 있고 환경과 직접 열 접촉 및/또는 단열 유닛의 장착 하드웨어와 접촉할 수 있다.When actuated, the actuator valve 480 allows the circulating fluid to also circulate within the outer circulation pipe 202 and release heat to the environment. In a preferred embodiment, the actuator valve 480 and the external circulation pipe 202 are internal to the sealed insulated solar panel and the thermal contact with the sealed solar panel external environment is via the metal cover heat sink 204. Alternative implementations of heat sinks including other materials and / or configurations in the case of sealed solar panels are possible, but are not limited to such. In one alternative implementation (not shown), the external circulation pipe 202 may be located outside the sealed unit and in direct thermal contact with the environment and / or with mounting hardware of the thermal insulation unit.

어플리케이션에 따라, 순환 파이프(100), 외부 순환 파이프(202), 및/또는 액츄에이터 밸브(480)의 크기 및/또는 구성은 순환 파이프(100)와 외부 순환 파이프(202) 사이에 유동의 양을 제어하도록 구성될 수 있다. 비-제한 예에서, 유체의 50%가 순환 파이프(100)를 경유하여 유동하고 유체의 50%가 외부 순환 파이프(202)를 경유하여 유동한다. 다른 비-제한 예에서, 유체의 80%가 순환 파이프(100)를 경유하여 유동하고 유체의 20%가 외부 순환 파이프(202)를 경유하여 유동한다. 이러한 설명을 기초로 하여, 본 발명의 기술분야의 기술자는 특정 어플리케이션에 대한 순환을 구성할 수 있다.Depending on the application, the size and / or configuration of the circulation pipe 100, the external circulation pipe 202, and / or the actuator valve 480 may vary the amount of flow between the circulation pipe 100 and the external circulation pipe 202. Can be configured to control. In a non-limiting example, 50% of the fluid flows through the circulation pipe 100 and 50% of the fluid flows through the external circulation pipe 202. In another non-limiting example, 80% of the fluid flows through circulation pipe 100 and 20% of the fluid flows through external circulation pipe 202. Based on this description, those skilled in the art can configure a circulation for a particular application.

다수의 순환 파이프를 구비한 다수의 밀봉 절연식 솔라 패널을 통한 온도 유동인, 도 4를 참조하면, 유동시 다양한 지점에서의 온도를 볼 수 있다. 온도(T1)에서 어플리케이션(302)으로부터 순환 유체는 순환 입력 파이프(200)를 경유하여 제 1 태양 열 컬렉터(400A)로 유입된다. 정상 작동 하에서, 순환 유체는 유체가 열을 흡수하는 순환 파이프(100)를 통하여 순환하고 순환 유체의 입력 온도(T1)를 온도(T2)로 증가한다. 유체는 순환 출력 파이프(470)를 경유하여 태양 열 컬렉터(400A)로부터 나온다. 미리 한정된 온도에서, 액츄에이터 밸브(480)가 개방되어, 순환 유체가 또한 외부 순환 파이프(202)에서 순환하는 것을 허용한다. 외부 순환 파이프(202)에서 순환 유체는 환경으로 열을 방출하여, 외부 순환 파이프내의 순환 유체의 온도를 온도(T3)로 감소한다. 순환 커넥터 파이프(475)는 내부 순환 파이프(100) 내의 순환 유체와 혼합하도록 외부 순환 파이프(202) 내의 순환 유체를 위한 경로를 제공한다. 결과적으로 조합된 유체는 온도(T4)에서 순환 출력 파이프(470)를 경유하여 태양 열 컬렉터(400A)로부터 배출한다. 온도(T4)는 온도(T4) 보다 작고 온도(T3) 보다 큰 온도이어서 태양 열 컬렉터(400B)로의 입력을 위해, 감소된 온도(T4)를 제공한다. 이에 관련하여, 감소된 온도는 온도(T2)에 대비된다. 종래의 태양 열 컬렉터에서 증가된 온도(T2)(입력 온도(T1)에 비해)는 다음 솔라 패널(들), 이 경우 태양 열 컬렉터(400B)로 온도(T4)로서 공급된다.Referring to FIG. 4, which is a temperature flow through multiple sealed insulated solar panels with multiple circulation pipes, one can see the temperature at various points in the flow. At temperature T1, circulating fluid from application 302 enters first solar collector 400A via circulation input pipe 200. Under normal operation, the circulating fluid circulates through the circulating pipe 100 where the fluid absorbs heat and increases the input temperature T1 of the circulating fluid to the temperature T2. The fluid exits from solar collector 400A via circulating output pipe 470. At a predefined temperature, actuator valve 480 is opened, allowing the circulating fluid to circulate in the outer circulation pipe 202 as well. The circulating fluid in the outer circulation pipe 202 releases heat to the environment, reducing the temperature of the circulating fluid in the outer circulation pipe to the temperature T3. The circulation connector pipe 475 provides a path for the circulating fluid in the outer circulation pipe 202 to mix with the circulating fluid in the inner circulation pipe 100. As a result, the combined fluid exits the solar collector 400A via the circulation output pipe 470 at temperature T4. The temperature T4 is less than the temperature T4 and greater than the temperature T3 to provide a reduced temperature T4 for input to the solar collector 400B. In this regard, the reduced temperature is compared to the temperature T2. The increased temperature T2 (relative to the input temperature T1) in the conventional solar collector is fed as temperature T4 to the next solar panel (s), in this case solar collector 400B.

태양 열 컬렉터(400B)는 태양 열 컬렉터(400A)의 설명과 유사하게 작동한다: 온도(T4)에서 입력 순환 유체는 순환 파이프(100B)를 통하여 순환하여 순환 유체의 입력 온도(T4)를 온도(T5)로 증가한다. 외부 순환 파이프(202B)에서의 순환 유체는 온도(T6)로 감소된다. 조합된 유체는 부가 태양 열 컬렉터(400X)를 위해, 감소된 온도(T7)를 제공하는 온도(T7)로 태양 열 컬렉터로부터 나온다. 시스템 레벨 상, 또는 즉 솔라 어레이 상의 본 발명의 실시예의 효과에서 볼 때의 결과는 순환 유체의 온도로의 감소이며, 이에 따라 컬렉터의 내부로부터 과잉 열을 제거한다. 본 발명의 실시예는 솔라 어레이 내의 온도를 수동적으로 제한하기 위한 솔라 어레이를 용이하게 한다. 이는 태양 열 컬렉터의 내부 온도를 효과적으로 제한하여, 저하 또는 상당한 손상으로부터 솔라 유닛을 보호한다.Solar collector 400B operates similarly to the description of solar collector 400A: at temperature T4 the input circulating fluid circulates through circulation pipe 100B to convert the input temperature T4 of the circulating fluid to a temperature ( Increase to T5). Circulating fluid in the outer circulation pipe 202B is reduced to temperature T6. The combined fluid exits the solar collector at a temperature T7 which provides a reduced temperature T7 for the additional solar thermal collector 400X. The result from the effects of embodiments of the present invention on the system level, ie on the solar array, is a reduction to the temperature of the circulating fluid, thus removing excess heat from the interior of the collector. Embodiments of the present invention facilitate solar arrays to passively limit the temperature within the solar array. This effectively limits the internal temperature of the solar collector, protecting the solar unit from degradation or significant damage.

도 2 및 도 4를 참조하여 상술된 실시예가 효과적이지만, 바람직한 일 실시예는 순환 유체 및 내부 순환 파이프(100)와 독립적인 열 사이펀을 특징으로 한다. 도 5는 독립적 열 사이펀을 구비한 밀봉 절연식 솔라 패널의 도면이다. 제 3 세트의 사이펀 순환 파이프(500)는 순환 파이프(100)와 열 접촉하고, 이에 따라 흡수체(30)를 포함하는 절연식 솔라 패널의 내부 영역과 열 접촉한다. (내부) 순환 파이프(100)가 외부 순환 파이프(202)에 연결되는 도 2와 비교하면, 사이펀 순환 파이프(500)는 외부 순환 파이프(202)로 연결되어, 순환 유체가 독립적인 폐쇄형 시스템을 형성한다. 즉, 내부 순환 파이프(100)의 순환 유체는 사이펀 순환 파이프(500) 및 외부 순환 파이프(202)의 순환 유체와 독립적이다.Although the embodiment described above with reference to FIGS. 2 and 4 is effective, one preferred embodiment features a thermal siphon independent of the circulating fluid and the internal circulating pipe 100. 5 is a diagram of a sealed insulated solar panel with independent thermal siphons. The third set of siphon circulation pipes 500 is in thermal contact with the circulation pipe 100 and thus in thermal contact with an interior region of the insulated solar panel comprising the absorber 30. Compared to FIG. 2, where the (inner) circulation pipe 100 is connected to the outer circulation pipe 202, the siphon circulation pipe 500 is connected to the outer circulation pipe 202 to form a closed system in which the circulation fluid is independent. Form. That is, the circulating fluid of the inner circulation pipe 100 is independent of the circulating fluid of the siphon circulation pipe 500 and the outer circulation pipe 202.

사이펀 순환 파이프(500) 및 외부 순환 파이프(202)의 시스템은 태양 열 컬렉터 내부로부터 과잉 열을 취출하기 위한 열 사이펀으로서 기능하여, 태양 열 컬렉터의 내부 온도를 제한한다. 액츄에이터(480)는 도 2를 참조하는 설명과 유사하게 기능하여, 액츄에이터(480)가 개방되는 미리-한정된 온도에 도달할 때까지 태양 열 컬렉터의 정상 작동을 허용하여, 열 사이펀을 작동한다. 열 사이펀이 작동될 때, 열은 사이펀 순환 파이프(500) 내의 순환 유체에 의해 흡수된다. 순환 유체는 순환 커넥터 파이프(502)를 통하여 외부 순환 파이프(202)로 반시계 방향으로(현재의 도면에서 볼 수 있는 바와 같이) 순환한다. 열은 태양 열 패널의 환경과 열 접촉되는 외부 순환 파이프(202)로부터 발산된다. 순환 유체는 개방 액츄에이터(480)를 통하여, 프로세스가 반복되는, 내부 순환 파이프(100)로 반시계 방향으로 계속적으로 순환한다. 도 2를 참조하는 설명과 유사하게 대안적인 실시에서, 외부 순환 파이프(202)는 금속 커버 히트 싱크(204)를 경유하여 또는 밀봉식 태양 열 컬렉터의 케이스를 경유하는 순환 유체로부터 열을 방출할 수 있다. 선택적으로 및/또는 부가적으로, 열 사이펀의 외부 순환 파이프(202)는 밀봉식 태양 열 컬렉터 외부에 위치될 수 있다.The system of siphon circulation pipe 500 and external circulation pipe 202 functions as a thermal siphon for drawing excess heat from inside the solar collector, limiting the internal temperature of the solar collector. Actuator 480 functions similarly to the description with reference to FIG. 2, operating the thermal siphon, allowing normal operation of the solar collector until the actuator 480 reaches a pre-defined temperature at which it opens. When the thermal siphon is activated, heat is absorbed by the circulating fluid in the siphon circulation pipe 500. The circulating fluid circulates counterclockwise (as can be seen in the present figures) through the circulating connector pipe 502 to the outer circulating pipe 202. Heat is dissipated from an external circulation pipe 202 in thermal contact with the environment of the solar panel. The circulating fluid continues to circulate counterclockwise through the open actuator 480 to the internal circulation pipe 100 where the process is repeated. In an alternative implementation similar to the description with reference to FIG. 2, the external circulation pipe 202 may release heat from the circulating fluid via the metal cover heat sink 204 or via the case of the sealed solar collector. have. Alternatively and / or additionally, the outer circulation pipe 202 of the heat siphon can be located outside the sealed solar collector.

액츄에이터(480)가 수동 액츄에이터인 일 실시에서, 열 사이펀 시스템은 수동 시스템이고, 따라서 전력 입력, 소통, 또는 제어와 같은 연결부를 요구하지 않는다.In one embodiment where the actuator 480 is a passive actuator, the thermosiphon system is a passive system and thus does not require connections such as power input, communication, or control.

유체 벤팅 파이프의 예시적인 일 실시의 도면인, 도 6a를 참조하면, 밀봉 절연식 솔라 패널은 흡수체(30)를 포함하는 절연식 솔라 패널의 내부 영역과 열 접촉하는 내부 부분(604A), 및 환경과 열 접촉하는 외부 부분(606A)을 가지는 벤팅 파이프(600A)를 특징으로 한다. 벤팅 파이프(600A)는 태양 열 컬렉터 내부로부터 과잉 열의 벤팅을 용이하게 하여, 태양 열 컬렉터의 내부 온도를 제한한다. 태양 열 컬렉터의 내부 온도가 상승될 때, 벤팅 파이프의 내부 부분 내의 벤팅 유체의 온도가 상승한다. 액츄에이터(480)는 도 2를 참조하는 설명과 유사하게 기능하여, 액츄에이터(480)가 개방되는 미리-한정된 온도에 도달할 때까지 태양 열 컬렉터의 정상 작동을 허용하여, 미리-한정된 양의 가열된 벤팅 유체를 환경으로 벤팅한다. 가열된 유체를 벤팅함으로써 벤팅 파이프 내의 온도(및/또는 압력)를 감소하여, 태양 열 컬렉터의 과잉 내부 열을 환경으로 발산한다. 가열 및 벤팅 프로세스의 반복은 태양 열 패널로부터 과잉 열을 계속적으로 취출할 수 있어, 태양 열 컬렉터의 내부 온도를 제한한다.Referring to FIG. 6A, a diagram of one exemplary embodiment of a fluid venting pipe, a sealed insulated solar panel includes an interior portion 604A in thermal contact with an interior region of an insulated solar panel comprising an absorber 30, and an environment. Characterized by a venting pipe 600A having an outer portion 606A in thermal contact with it. Venting pipe 600A facilitates venting of excess heat from inside the solar collector, thereby limiting the internal temperature of the solar collector. When the internal temperature of the solar collector is raised, the temperature of the venting fluid in the internal portion of the venting pipe rises. Actuator 480 functions similarly to the description with reference to FIG. 2 to allow normal operation of the solar collector until the actuator 480 reaches a pre-defined temperature at which it is opened, thereby providing a pre-limited amount of heated Vent the venting fluid into the environment. Venting the heated fluid reduces the temperature (and / or pressure) in the venting pipe, dissipating excess internal heat of the solar collector into the environment. The repetition of the heating and venting process may continuously draw excess heat from the solar panel, limiting the internal temperature of the solar collector.

도 6a를 참조하면, 상술된 실시예가 효율적이지만, 바람직한 일 실시예는 증기 벤팅 파이프의 예시적인 일 실시의 도면인, 도 6B에 도시된 바와 같은 증기 벤팅 파이프를 특징으로 한다. 증기 벤팅 파이프의 작동은 유체 벤팅 파이프의 작동과 유사하다. 밀봉 절연식 솔라 패널은 흡수체(30)를 포함하는 절연식 솔라 패널의 내부 영역과 열 접촉하는 내부 부분(604B), 및 환경과 열 접촉하는 외부 부분(606B)을 가지는 증기 벤팅 파이프(600B)를 특징으로 한다. 태양 열 컬렉터의 내부 온도가 상승할 때, 벤팅 파이프의 내부 부분 내의 유체의 온도가 상승되고 증기로 증발된다. 액츄에이터(480)는 도 2를 참조하는 설명과 유사하게 기능하여, 액츄에이터(480)가 개방되는 미리-한정된 온도에 도달할 때까지 태양 열 컬렉터의 정상 작동을 허용하여, 미리-한정된 양의 가열된 증기를 환경으로 벤팅한다. 가열된 증기를 벤팅하는 것은 벤팅 파이프 내의 온도(및/또는 압력)를 감소하여, 태양 열 컬렉터의 과잉 내부 열을 환경으로 발산한다.Referring to FIG. 6A, although the embodiment described above is efficient, one preferred embodiment features a steam venting pipe as shown in FIG. 6B, which is a diagram of one exemplary embodiment of a steam venting pipe. The operation of the vapor venting pipe is similar to that of the fluid venting pipe. The sealed insulated solar panel includes a vapor venting pipe 600B having an inner portion 604B in thermal contact with an inner region of the insulated solar panel comprising an absorber 30, and an outer portion 606B in thermal contact with the environment. It features. When the internal temperature of the solar collector rises, the temperature of the fluid in the internal part of the venting pipe rises and evaporates into steam. Actuator 480 functions similarly to the description with reference to FIG. 2 to allow normal operation of the solar collector until the actuator 480 reaches a pre-defined temperature at which it is opened, thereby providing a pre-limited amount of heated Vent the vapor into the environment. Venting the heated steam reduces the temperature (and / or pressure) in the venting pipe, dissipating excess internal heat of the solar collector into the environment.

내부 온도가 정상 작동 온도로 떨어질 때, 유체 입력 파이프(602)는 벤팅 파이프(600A, 600B)의 내부 부분(606A, 606B) 내로 액체를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 태양 열 컬렉터의 내부 온도가 과도하게 남아 있는 경우, 유체 입력 파이프(602)는 벤팅 파이프의 내부 부분으로 부가 유체를 공급하기 위해 사용될 수 있으며 온도 제한 작동을 계속적으로 허용한다.When the internal temperature drops to the normal operating temperature, the fluid input pipe 602 may be used to deliver liquid into the interior portions 606A, 606B of the venting pipes 600A, 600B. If the internal temperature of the solar collector remains excessive, the fluid input pipe 602 can be used to supply additional fluid to the internal portion of the venting pipe and continue to allow temperature limiting operation.

일 실시에서, 유체 입력 파이프(602)는 증기 벤팅 파이프(600B)로 개방된다. 증기가 액츄에이터(480)를 경유하여 증기 벤팅 파이프(600B)로부터 벤팅될 때, 벤팅된 스트림을 대체하기에 충분한 유체의 양은 유체 입력 파이프(602)로부터 내부 부분(604B)으로 유동한다.In one implementation, the fluid input pipe 602 is open to the vapor venting pipe 600B. When steam is vented from steam venting pipe 600B via actuator 480, the amount of fluid sufficient to replace the vented stream flows from fluid input pipe 602 to inner portion 604B.

대안적인 일 실시는 제 2 온도 작동 밸브(도 6b에 도시안됨)를 유체 입력 파이프(602) 근처의 증기 벤팅 파이프(600B)로 부가한다. 증기 벤팅 파이프(600B) 내부의 유체의 온도가 미리-한정된 온도로 상승할 때, 제 2 온도 작동 밸브가 개방되어, 부가적으로 더 차가운 유체가 벤팅 파이프(600B)로 유입되는 것을 허용한다.An alternative implementation adds a second temperature operated valve (not shown in FIG. 6B) to the vapor venting pipe 600B near the fluid input pipe 602. When the temperature of the fluid inside the vapor venting pipe 600B rises to a pre-defined temperature, the second temperature actuating valve opens to allow additional cooler fluid to enter the venting pipe 600B.

대안적인 일 실시에서, 액츄에이터 밸브(480)는 공기 벤트로 대체될 수 있다. 공기 벤트는 기술 분야에 알려져 있으며 전형적으로 원하지 않는 공기를 순환 파이프로부터 누출시키기 위해 사용된다. 공기 벤트는 전형적으로 순환 파이프의 물 내에서 통상적으로 부유되는 플로트(float)로서 작동하고 정상적으로 폐쇄된다. 원하지 않는 공기가 순환 파이프 내에 있을 때, 시스템은 공기가 공기 벤트의 장소에 축적되도록 설계된다. 충분한 공기가 축적될 때, 공기 벤트가 개방되고 원하지 않는 공기가 순환 파이프로부터 환경으로 방출된다. 공기 벤트의 전형적 사용에 대조하여, 액츄에이터 밸브(480)는 충분한 증기가 축적될 때 개방(작동)하도록 구성된 공기 벤트로 대체될 수 있어, 미리-한정된 양의 가열된 증기를 환경으로 벤팅한다.In one alternative implementation, actuator valve 480 may be replaced with an air vent. Air vents are known in the art and are typically used to leak unwanted air from a circulation pipe. Air vents typically operate as floats that are typically suspended in the water of the circulation pipe and are normally closed. When unwanted air is in the circulation pipe, the system is designed so that air accumulates in place of the air vent. When sufficient air accumulates, the air vent is opened and unwanted air is released from the circulation pipe into the environment. In contrast to the typical use of air vents, the actuator valve 480 can be replaced with an air vent configured to open (actuate) when sufficient steam accumulates, thereby venting a pre-defined amount of heated steam into the environment.

다른 실시에서, 액츄에이터 밸브(480)는 실질적으로 내부 부분(604B) 내의 유체의 끓는 점의 온도에서 개방되도록 선택된 온도 작동식 2-방 밸브일 수 있다. 유체가 끓어서 증기로 변환될 때, 온도 작동식 2-방 밸브가 작동되고, 이에 의해 증기를 환경으로 벤팅한다.In other implementations, the actuator valve 480 may be a temperature operated two-way valve selected to open substantially at the temperature of the boiling point of the fluid in the inner portion 604B. When the fluid boils and converts into steam, a temperature operated two-way valve is activated, thereby venting the steam into the environment.

내부 유체, 벤팅 파이프(600A, 600B)의 기하학적 형상, 및 액츄에이터(480)의 작동 매개변수는 태양 열 컬렉터의 원하는 사용을 위해 적절한 것으로서 태양 열 컬렉터의 내부 온도를 제한하도록 선택될 수 있다. 이러한 설명을 기초로 하여, 태양 열 컬렉터의 사용에 따라, 본 발명의 기술 분야의 기술자는 벤팅 파이프, 액츄에이터, 및 유체 입력 파이프의 양, 장소, 구성 및 연결부를 선택할 수 있다. 유체가 환경으로 벤팅하기 때문에, 물과 같은 환경적으로 안전하고 승인받은 유체가 벤팅 파이프에서 사용되는 것이 바람직하고 많이 추천된다.The internal fluid, the geometry of the venting pipes 600A, 600B, and the operating parameters of the actuator 480 may be selected to limit the internal temperature of the solar collector as appropriate for the desired use of the solar collector. Based on this description, depending on the use of the solar collector, one skilled in the art can select the amount, location, configuration, and connections of venting pipes, actuators, and fluid input pipes. Because the fluid vents into the environment, it is desirable and highly recommended that an environmentally safe and approved fluid, such as water, be used in the vent pipe.

벤팅 파이프 온도 제한 시스템은 태양 열 컬렉터의 밀봉식 부품과 독립적으로 실시될 수 있다. 이러한 특징은 환경과의 열적 커플링을 경유하여 내부 온도의 제한을 용이하게 하지만, 환경으로부터 태양 열 컬렉터의 내부 부품의 격리를 허용한다.The venting pipe temperature limiting system can be implemented independently of the sealed components of the solar collector. This feature facilitates the limitation of the internal temperature via thermal coupling with the environment, but allows isolation of the internal components of the solar collector from the environment.

공기 벤팅 부-시스템의 예시적인 일 실시의 도면인, 도 7a를 참조하면, 밀봉 절연식 솔라 패널은 흡수체(30)를 포함하는 절연식 솔라 패널의 내부 영역과 열 접촉하는 내부 부분(704A), 및 환경과 열 접촉하는 외부 부분(706A 및 708A)을 가지는 공기 벤팅 도관(700A)을 특징으로 한다. 공기 벤팅 온도 제한 부-시스템은 태양 열 컬렉터의 밀봉식 부품과 독립적으로 실시될 수 있다. 즉, 투명한 절연체 및 다른 부품은 태양 열 컬렉터 내부가 밀봉되고 환경으로부터 격리되는 동안, 공기 벤팅 도관은 위상적으로(topologically) 환경의 부분이다. 이러한 특징은 환경과의 열 접촉을 경유하여 내부 온도의 제한을 용이하게 하는 동안, 환경으로부터 태양 열 컬렉터의 내부 부품의 격리를 허용한다.Referring to FIG. 7A, which is an illustration of one exemplary embodiment of an air venting sub-system, a sealed insulated solar panel includes an inner portion 704A in thermal contact with an interior region of an insulated solar panel comprising an absorber 30, And an air venting conduit 700A having outer portions 706A and 708A in thermal contact with the environment. The air venting temperature limiting sub-system can be implemented independently of the sealed part of the solar collector. That is, the air venting conduit is topologically part of the environment while the transparent insulator and other components are sealed inside the solar collector and isolated from the environment. This feature allows the isolation of the internal components of the solar collector from the environment while facilitating the limitation of the internal temperature via thermal contact with the environment.

대비하면, 환경적 공기 냉각을 이용하여 종래의 시스템은 환경과 함께 냉각되도록 부품에 연결된다. 스테판 제이. 해리슨(Stephen J. Harrison) 등에 대한 미국 특허 번호 7143762호, 통합 정체 온도 제어를 하는 솔라 컬렉터용 방법 및 장치는 환경으로부터 공기가 태양 열 컬렉터의 내부를 통과하는 것을 허용하는 온도 작동 댐퍼를 설명한다. 상술된 바와 같이, 태양 열 컬렉터의 내부 부품과 환경 사이의 접촉을 허용하는 것은 효율에 대한 악 영향을 가질 수 있고 부품들 및 태양 열 컬렉터의 저하를 초래한다. 밀봉은 절연식 솔라 패널에서 특히 중요한데, 이는 그렇지 않으면 응축이 투명한 절연체가 패널의 투명한 커버와 접촉하게 되는 컬렉터 전방 패널의 내부 표면상에 유발되기 때문이다. 그러므로, 환경과의 열 커플링을 경유하여 내부 온도의 제한을 허용하는 동안, 환경으로부터 태양 열 컬렉터의 내부 부품들의 격리를 허용하는 시스템이 요구된다.In contrast, with environmental air cooling, conventional systems are connected to components to cool with the environment. Stefan J. US Patent No. 7143762 to Stephen J. Harrison et al., A method and apparatus for solar collectors with integrated stagnation temperature control, describes a temperature actuated damper that allows air from the environment to pass through the interior of the solar collector. As mentioned above, allowing contact between the internal components of the solar collector and the environment can have a detrimental effect on efficiency and lead to degradation of the components and solar collector. Sealing is particularly important in insulated solar panels because otherwise condensation is caused on the inner surface of the collector front panel where the transparent insulator comes into contact with the transparent cover of the panel. Therefore, there is a need for a system that allows for isolation of internal components of the solar collector from the environment while allowing for limitations of the internal temperature via thermal coupling with the environment.

공기 벤팅 도관(700A)은 태양 열 컬렉터 내부로부터 과잉 열 벤팅을 용이하게 하여, 태양 열 컬렉터의 내부 온도를 제한한다. 태양 열 컬렉터의 내부 온도가 상승될 때, 공기 벤팅 도관의 내부 부분 내의 공기의 온도가 상승한다. 한 쌍의 액츄에이터(480)는 도 2를 참조하는 설명과 유사하게 기능하여, 한 쌍의 액츄에이터(480)가 개방되는 미리-한정된 온도에 도달할 때까지 태양 열 컬렉터의 정상 작동을 허용하여, 환경으로부터 상대적으로 더 낮은 공기가 태양 열 컬렉터의 내부 영역과 열 접촉하여 순환하도록 한다. 공기 벤팅 도관을 통한 환경으로부터 공기의 유동은 태양 열 컬렉터의 내부 영역 내의 온도를 감소하여, 태양 열 컬렉터의 과잉 내부 열을 환경으로 발산한다. 대안적인 하나의 구성은 공기 벤팅 도관의 제 2의 예시적인 실시의 도면인, 도 7b에 도시되며, 여기서 액츄에이터(480)는 태양 열 컬렉터의 바닥 및 상부에서 공기 벤팅 도관의 마주하는 단부 상에 위치된다. 공기 벤팅 도관(700B)은 흡수체(30)를 포함하는 절연식 솔라 패널의 내부 영역과 열 접촉하는 내부 부분(704B), 및 환경과 열 접촉하는 외부 부분(706B 및 708B)을 가진다. 공기 벤팅 도관을 통한 유동은 열 사이펀 효과에 의해 실행된다. 공기 벤팅 도관(700A, 700B)에서 공기 유동은 굴뚝 효과(chimmy effect)에 의해 가능하게 되며, 이에 의해 환경으로부터 상대적으로 더 낮은 공기가 제 1 외부 부분(708B)(순환 입력 파이프(200B)의 영역에서)으로부터 공기 벤팅 도관 내로 취출되어, 공기의 온도가 증가하는 절연식 솔라 패널의 내부 영역과 열 접촉되며 제 2 외부 부분(706B)으로부터(순환 출력 파이프(470)의 영역에서) 상부 개구를 경유하여 공기 벤팅 도관으로부터 상승한다.The air venting conduit 700A facilitates excess heat venting from inside the solar collector, thereby limiting the internal temperature of the solar collector. When the internal temperature of the solar collector is raised, the temperature of the air in the internal portion of the air venting conduit rises. The pair of actuators 480 function similarly to the description with reference to FIG. 2, allowing normal operation of the solar collector until the pair of actuators 480 reaches a pre-defined temperature at which they are opened, Relatively lower air from the air is allowed to circulate in thermal contact with the inner region of the solar collector. The flow of air from the environment through the air venting conduit reduces the temperature in the interior region of the solar collector, dissipating excess internal heat of the solar collector into the environment. One alternative configuration is shown in FIG. 7B, which is a diagram of a second exemplary implementation of an air venting conduit, wherein actuator 480 is located on the opposite end of the air venting conduit at the bottom and top of the solar collector. do. The air venting conduit 700B has an inner portion 704B in thermal contact with an inner region of an insulated solar panel that includes an absorber 30, and outer portions 706B and 708B in thermal contact with the environment. Flow through the air venting conduit is effected by the thermal siphon effect. Air flow in the air venting conduits 700A, 700B is made possible by the chimmy effect, whereby relatively lower air from the environment results in the region of the first outer portion 708B (circulation input pipe 200B). From) through the upper opening from the second outer portion 706B (in the region of the circulating output pipe 470) and in thermal contact with the inner region of the insulated solar panel where the temperature of the air increases. By rising from the air venting conduit.

바람직한 일 실시예에서, 하부 액츄에이터(순환 입력 파이프(200)의 영역의 액츄에이터(480))가 부존재하고 공기 벤팅 도관은 분위기로 개방되는 동안, 단일 상부 액츄에이터(순환 출력 파이프(470)의 영역의 액츄에이터(480))가 사용된다. 단일 상부 액츄에이터가 폐쇄될 때, 공기 유동은 공기 벤팅 도관에서 제한되어 단일 상부 액츄에이터가 개방되는 미리-한정된 온도에 도달할 때까지 태양 열 컬렉터의 정상 작동을 허용하여, 공기가 공기 벤팅 도관(700A, 700B)을 통과하도록 한다.In a preferred embodiment, the lower actuator (actuator 480 in the region of the circulation input pipe 200) is absent and the air venting conduit is open to the atmosphere, while the actuator in the region of the single upper actuator (circulation output pipe 470) (480)) is used. When the single top actuator is closed, the air flow is confined in the air venting conduit to allow normal operation of the solar collector until the pre-determined temperature at which the single top actuator is opened is reached, allowing the air to enter the air venting conduit 700A, 700B).

태양 열 컬렉터의 내부 온도가 초과되어 있는 동안, 액츄에이터(들)(480)는 개방되어 있을 수 있으며 공기 벤팅 부-시스템은 태양 열 컬렉터의 내부 영역으로부터 과잉 열을 계속적으로 발산할 수 있다. 내부 온도가 정상 작동 온도로 떨어질 때, 액츄에이터(480)가 폐쇄되어(수동적으로, 또는 능동적으로 폐쇄될 수 있다) 솔라 컬렉팅 시스템의 정상 작동을 허용한다. 공기 벤팅 도관(700A, 700B)의 기하학적 형상, 및 액츄에이터(480)의 작동 매개변수는 태양 열 컬렉터의 원하는 사용을 위해 적절한 바와 같이 태양 열 컬렉터의 내부 온도를 제한하도록 선택될 수 있다. 태양 열 컬렉터의 사용에 따라, 이러한 설명을 기초로 하여 본 발명의 기술분야의 기술자는 공기 벤팅 도관 및 액츄에이터의 장소, 구성, 및 연결을 선택할 수 있게 될 것이다.While the internal temperature of the solar collector is exceeded, the actuator (s) 480 may be open and the air venting sub-system may continue to dissipate excess heat from the internal region of the solar collector. When the internal temperature drops to normal operating temperature, the actuator 480 is closed (which can be closed manually or actively) to allow normal operation of the solar collection system. The geometry of the air venting conduits 700A, 700B, and the operating parameters of the actuator 480 may be selected to limit the internal temperature of the solar collector as appropriate for the desired use of the solar collector. Depending on the use of the solar collector, those skilled in the art will be able to select the location, configuration, and connection of air venting conduits and actuators based on this description.

상술된 예, 사용된 개수, 및 예시적인 계산이 본 발명의 실시예의 설명을 보조하는 것에 주목하여야 한다. 부주의한 인쇄 및 수학적 에러는 본 발명의 유용성 및 기본적 장점을 저하시키지 않는다.It should be noted that the above examples, numbers used, and illustrative calculations assist in describing embodiments of the present invention. Careless printing and mathematical errors do not compromise the usefulness and basic advantages of the present invention.

상기 설명이 단지 예로서 기능하도록 의도되며 다수의 다른 실시예들이 첨부된 청구범위 내에서 한정된 바와 같이 본 발명의 범위 내에서 가능하다는 것을 인정할 것이다.It will be appreciated that the above description is intended to serve only as an example and that many other embodiments are possible within the scope of the invention as defined in the appended claims.

Claims (41)

(a) 흡수체 및 내부 절연체를 포함하는 태양 열 컬렉터; 및
(b) 열 전달 메카니즘을 포함하며,
상기 열 전달 메카니즘은
(i) 상기 태양 열 컬렉터 내부 및 상기 내부 절연체의 제 1 측부 상
에서 상기 흡수체와 열 접촉하는, 제 1 섹션;
(ii) 상기 내부 절연체의 제 2 측부 상의 제 2 섹션으로서, 상기 제
2 측부는 상기 제 1 측부와 마주하며, 상기 태양 열 컬렉터의
외부 환경과 열 접촉하는, 제 2 섹션; 및
(iii) 액츄에이터를 포함하며,
상기 제 1 측부의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 액츄에이터는 상기 제 1 측부 및 상기 제 2 측부를 열 격리되게 유지하고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 상기 액츄에이터는 상기 제 1 측부로부터 상기 제 2 측부로 열의 전달을 가능하도록 작동되는, 장치.
(a) a solar collector comprising an absorber and an internal insulator; And
(b) includes a heat transfer mechanism,
The heat transfer mechanism
(i) inside the solar collector and on the first side of the inner insulator
A first section in thermal contact with the absorbent therein;
(ii) a second section on a second side of the inner insulator, wherein the second
The second side faces the first side, the side of the solar collector
A second section in thermal contact with the external environment; And
(iii) includes an actuator,
Below a pre-limited temperature of the first side, the actuator keeps the first side and the second side thermally isolated, and above the pre-limited temperature the actuator is moved from the first side to the second side. A device, operative to enable heat transfer.
제 1 항에 있어서,
상기 태양 열 컬렉터는 밀봉 단열식 솔라 패널인, 장치.
The method of claim 1,
The solar collector is a sealed insulated solar panel.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 섹션은 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 내부에 있는, 장치.
The method of claim 2,
And the second section is inside the sealed insulated solar panel.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 섹션은 상기 태양 열 컬렉터 외부에 있는, 장치.
The method of claim 1,
And the second section is external to the solar collector.
제 1 항에 있어서,
상기 환경은 상기 태양 열 컬렉터의 지지 구조물을 포함하는, 장치.
The method of claim 1,
Wherein the environment comprises a support structure of the solar collector.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 섹션은 상기 태양 열 컬렉터의 외부 케이싱의 일 부분과 열 접촉하는, 장치.
The method of claim 1,
And the second section is in thermal contact with a portion of an outer casing of the solar collector.
제 1 항에 있어서,
상기 미리-한정된 온도는 90 내지 120℃의 범위 내에 있는, 장치.
The method of claim 1,
And the pre-defined temperature is in the range of 90 to 120 ° C.
제 1 항에 있어서,
상기 미리-한정된 온도는 120 내지 220℃의 범위 내에 있는, 장치.
The method of claim 1,
And the pre-defined temperature is in the range of 120-220 ° C.
제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 메카니즘은 열 파이프이고,
상기 열 파이프는:
(a) 상기 열 전달 메카니즘의 상기 제 1 섹션에 대응하는 상기 열 파이프의 제 1 단부;
(b) 상기 열 전달 메카니즘의 상기 제 2 섹션에 대응하는 상기 열 파이프의 제 2 단부;
(c) 상기 제 1 섹션과 상기 제 2 섹션 사이에 열을 전달하기 위한 전달 파이프; 및
(d) 상기 액츄에이터로서 상기 열 파이프와 함께 기능하도록 구성되는 상기 열 파이프 내부의 작업 유체를 포함하는, 장치.
The method of claim 1,
The heat transfer mechanism is a heat pipe,
The heat pipe is:
(a) a first end of said heat pipe corresponding to said first section of said heat transfer mechanism;
(b) a second end of said heat pipe corresponding to said second section of said heat transfer mechanism;
(c) a transfer pipe for transferring heat between the first section and the second section; And
(d) a working fluid inside the heat pipe configured to function with the heat pipe as the actuator.
제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 메카니즘은:
(a) 상기 제 1 섹션에 대응하는 내부 순환 파이프;
(b) 상기 제 2 섹션에 대응하는 외부 순환 파이프;
(c) 상기 엑츄에이터에 대응하는 액츄에이터 밸브로서, 상기 액츄에이터 밸브는 제 1 장소에서 상기 내부 순환 파이프를 상기 외부 순환 파이프로 연결하는, 액츄에이터 밸브; 및
(d) 제 2 장소에서 상기 내부 순환 파이프를 상기 외부 순환 파이프로 연결하는 순환 커넥터 파이프를 포함하며,
상기 내부 순환 파이프 내의 순환 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 액츄에이터 밸브가 폐쇄되고 상기 순환 유체가 상기 내부 순환 파이프에서 유동하며, 상기 순환 유체의 미리-한정된 온도 위에서 상기 액츄에이터 밸브가 개방되고 상기 순환 유체가 상기 내부 순환 파이프로부터 상기 액츄에이터 밸브를 경유하여 상기 외부 순환 파이프를 통하여 그리고 상기 순환 커넥터 파이프를 경유하여 상기 내부 순환 파이프로 유동하여, 상기 제 1 측부로부터 상기 환경으로 열을 전달하는, 장치.
The method of claim 1,
The heat transfer mechanism is:
(a) an internal circulation pipe corresponding to the first section;
(b) an external circulation pipe corresponding to the second section;
(c) an actuator valve corresponding to the actuator, wherein the actuator valve connects the inner circulation pipe to the outer circulation pipe at a first location; And
(d) a circulation connector pipe connecting the inner circulation pipe to the outer circulation pipe at a second location;
Below the pre-limited temperature of the circulating fluid in the internal circulation pipe, the actuator valve is closed and the circulating fluid flows in the internal circulating pipe, the actuator valve is opened above the pre-limited temperature of the circulating fluid and the circulation Fluid flows from the inner circulation pipe through the actuator valve to the inner circulation pipe and through the circulation connector pipe to transfer heat from the first side to the environment.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 장소는 순환 입력 파이프에 있는, 장치.
11. The method of claim 10,
The first location is in a circulating input pipe.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 장소는 순환 출력 파이프에 있는, 장치.
11. The method of claim 10,
The second location is in a circulating output pipe.
제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 메카니즘은 열 사이펀이고,
상기 열 사이펀은:
(a) 상기 제 1 장소에 대응하는 사이펀 순환 파이프;
(b) 상기 제 2 장소에 대응하는 외부 순환 파이프;
(c) 상기 액츄에이터에 대응하는 액츄에이터 밸브로서, 상기 액츄에이터 밸브는 제 1 장소에서 상기 사이펀 순환 파이프를 상기 외부 순환 파이프를 연결하는 액츄에이터 밸브; 및
(d) 제 2 장소에서 상기 사이펀 순환 파이프를 상기 외부 순환 파이프를 연결하는 순환 커넥터 파이프를 포함하며,
상기 사이펀 순환 파이프 내의 순환 유체의 미리-한정된 온도 아래에서 상기 액츄에이터 밸브가 폐쇄되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 상기 액츄에이터 밸브가 개방되고 상기 순환 유체는 상기 사이펀 순환 파이프로부터 상기 순환 커넥터 파이프를 경유하여 상기 외부 순환 파이프를 통하여 그리고 상기 액츄에이터 밸브를 경유하여 상기 사이펀 순환 파이프로 유동하여, 상기 제 1 측부로부터 상기 환경으로 열 사이펀 효과를 경유하여 열을 전달하는, 장치.
The method of claim 1,
The heat transfer mechanism is a heat siphon,
The thermal siphon is:
(a) a siphon circulation pipe corresponding to the first location;
(b) an external circulation pipe corresponding to the second location;
(c) an actuator valve corresponding to the actuator, wherein the actuator valve comprises: an actuator valve connecting the siphon circulation pipe to the external circulation pipe at a first location; And
(d) a circulation connector pipe connecting the siphon circulation pipe to the external circulation pipe at a second location;
The actuator valve is closed below a pre-limited temperature of the circulating fluid in the siphon circulation pipe, the actuator valve is opened above the pre-limited temperature and the circulating fluid is passed from the siphon circulation pipe via the circulating connector pipe. And flows through the external circulation pipe and through the actuator valve to the siphon circulation pipe to transfer heat via the heat siphon effect from the first side to the environment.
제 1 항에 있어서,
상기 열 전달 메카니즘은 벤팅 튜브이고,
상기 벤팅 튜브는:
(a) 상기 제 1 섹션에 대응하는 내부 부분;
(b) 상기 태양 열 컬렉터의 외부 환경으로 개방되는 상기 제 2 섹션에 대응하는 외부 부분;
(c) 상기 액츄에이터에 대응하는 액츄에이터 밸브로서, 상기 액츄에이터 밸브는 상기 제 1 섹션을 상기 제 섹션에 연결되는, 액츄에이터 밸브; 및
(d) 상기 제 1 섹션으로 작동적으로 연결되는 유체 입력 파이프를 포함하며;
상기 제 1 섹션 내의 벤팅 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 액츄에이터는 폐쇄되고 상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서, 상기 액츄에이터가 개방되고, 상기 벤팅 유체의 일 부분이 상기 제 1 섹션으로부터 상기 환경으로 방출되어 상기 제 1 측부로부터 상기 환경으로 열을 전달하고, 상기 유체 입력 파이프는 방출된 벤팅 유체의 양과 실질적으로 동일한 부가 벤팅 유체를 제공하는, 장치.
The method of claim 1,
The heat transfer mechanism is a venting tube,
The venting tube is:
(a) an inner portion corresponding to the first section;
(b) an outer portion corresponding to the second section opening to an external environment of the solar collector;
(c) an actuator valve corresponding to the actuator, the actuator valve connecting the first section to the first section; And
(d) a fluid input pipe operatively connected to said first section;
Below the pre-limited temperature of the venting fluid in the first section, the actuator is closed and the first section and the second section are substantially heat isolated, and above the pre-limited temperature, the actuator is opened, the A portion of the venting fluid is released from the first section to the environment to transfer heat from the first side to the environment, and the fluid input pipe provides an additional venting fluid that is substantially equal to the amount of vented fluid released. Device.
제 14 항에 있어서,
실질적으로 상기 미리-한정된 온도에서 상기 벤팅 유체의 일 부분이 증기로 증발되고 상기 액츄에이터가 개방될 때 상기 증기가 상기 환경으로 방출되는, 장치.
15. The method of claim 14,
At substantially the pre-defined temperature a portion of the venting fluid is evaporated into steam and the vapor is released into the environment when the actuator is opened.
제 14 항에 있어서,
실질적으로 상기 미리-한정된 온도에서 상기 벤팅 유체의 일 부분이 증기로 증발하고 상기 액츄에이터는 충분한 증기가 상기 제 1 섹션 내에 축적될 때 개방되도록 구성된 공기 벤트이고, 이에 의해 가열된 증기의 미리-한정된 양을 환경으로 벤팅하는, 장치.
15. The method of claim 14,
Substantially a portion of the venting fluid evaporates into steam at substantially the pre-defined temperature and the actuator is an air vent configured to open when sufficient steam accumulates in the first section, whereby a pre-limited amount of heated steam To vent the environment into the environment.
제 1 항에 있어서,
상기 태양 열 컬렉터는 밀봉 절연식 솔라 패널이고 상기 열 전달 메카니즘은 공기 벤팅 도관이며, 상기 공기 벤팅 도관은:
(a) 상기 제 1 섹션에 대응하는 내부 부분;
(b) 상기 제 2 섹션에 대응하고 상기 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경으로 개방되는 외부 부분; 및
(c) 상기 액츄에이터에 대응하고 상기 제 1 섹션을 상기 섹션으로 연결하는 액츄에이터 밸브를 포함하며,
상기 제 1 측부의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 액츄에이터 밸브가 폐쇄되고, 상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 상기 액츄에이터 밸브가 개방되어 공기가 환경의 제 1 영역으로부터 상기 제 1 섹션을 통하여 그리고 상기 액츄에이터 밸브를 경유하여 상기 제 2 섹션으로 유동하도록 하여, 상기 제 1 측부로부터 상기 환경으로 열을 전달하는, 장치.
The method of claim 1,
The solar collector is a sealed insulated solar panel and the heat transfer mechanism is an air venting conduit, the air venting conduit:
(a) an inner portion corresponding to the first section;
(b) an outer portion corresponding to the second section and open to the outside environment of the sealed insulated solar panel; And
(c) an actuator valve corresponding to said actuator and connecting said first section to said section,
Below the pre-limited temperature of the first side, the actuator valve is closed, the first section and the second section are substantially thermally isolated, and the actuator valve is opened above the pre-limited temperature so that air is And transfer heat from the first side to the environment through the first section and through the actuator valve from the first region of the.
(a) 흡수체 및 내부 단열체를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널; 및
(b) 열 파이프를 포함하며,
상기 열 파이프는:
(i) 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 내부의 상기 내부 단열체의 제 1 측
부 상에서 상기 흡수체와 열 접촉하는 제 1 섹션;
(ii) 상기 내부 단열체의 제 2 측부 상의 제 2 섹션으로서, 상기 제 2
측부는 상기 제 1 측부와 마주하고, 상기 제 2 섹션은 상기 밀
봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경과 열 접촉하는, 제 2 섹션;

(iii) 상기 제 1 섹션과 상기 제 2 섹션 사이에서 열을 전달하기 위
한 전달 파이프를 포함하며,
상기 제 1 측부의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 상기 열 파이프가 상기 제 1 섹션으로부터 상기 제 2 섹션으로 열을 전달하도록 작동되는, 장치.
(a) a sealed insulated solar panel comprising an absorber and an internal insulator; And
(b) includes a heat pipe,
The heat pipe is:
(i) a first side of the inner insulation inside the sealed insulated solar panel
A first section in thermal contact with said absorber on said portion;
(ii) a second section on a second side of the internal insulator, wherein the second
The side faces the first side and the second section is the mill
A second section in thermal contact with the external environment of the rod insulated solar panel;
And
(iii) transfer heat between the first section and the second section.
Includes one delivery pipe,
Below the pre-defined temperature of the first side, the first section and the second section are substantially heat isolated, and above the pre-defined temperature the heat pipe transfers heat from the first section to the second section. Device, operable to deliver.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 섹션은 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 내부에 있는, 장치.
The method of claim 18,
And the second section is inside the sealed insulated solar panel.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 섹션은 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 외부에 있는, 장치.
The method of claim 18,
And the second section is external to the sealed insulated solar panel.
제 18 항에 있어서,
상기 미리-한정된 온도는 90 내지 120 ℃의 범위 내에 있는, 장치.
The method of claim 18,
And the pre-defined temperature is in the range of 90 to 120 ° C.
제 18 항에 있어서,
상기 미리-한정된 온도는 120 내지 220 ℃의 범위 내에 있는, 장치.
The method of claim 18,
And the pre-defined temperature is in the range of 120 to 220 ° C.
제 18 항에 있어서,
상기 미리-한정된 온도 아래에서 상기 열 파이프는 상기 제 1 섹션과 상기 제 2 섹션 사이에 단열 그리고 상기 미리-한정된 온도에서 또는 상기 미리-한정된 온도 위에서 상기 제 1 섹션과 상기 제 2 섹션 사이의 열 접촉을 제공하는 수동적 열 스위치로서 작용하도록 구성되는, 장치.
The method of claim 18,
Below the pre-limited temperature the heat pipe is insulated between the first section and the second section and thermal contact between the first section and the second section at or above the pre-limited temperature. And configured to act as a passive thermal switch providing a.
(a) 내부 단열체의 제 1 측부 상에 그리고 흡수체와 열 접촉되는 내부 순환 파이프를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널;
(b) 상기 내부 단열체의 제 2 측부 상의 외부 순환 파이프로서, 상기 제 2 측부는 상기 제 1 측부와 마주하고, 상기 외부 순환 파이프는 상기 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경과 열 접촉하는 외부 순환 파이프;
(c) 제 1 장소에서 상기 내부 순환 파이프를 상기 외부 순환 파이프로 연결하는 액츄에이터 밸브; 및
(d) 제 2 장소에서 상기 내부 순환 파이프를 상기 외부 순환 파이프를 연결하는 순환 커넥터 파이프를 포함하며,
상기 내부 순환 파이프 내의 순환 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 액츄에이터 밸브가 폐쇄되고 상기 순환 유체가 상기 내부 순환 파이프 내에서 유동하고, 상기 미리-한정된 온도 위에서, 상기 액츄에이터 밸브가 개방되고 상기 순환 유체가 상기 내부 순환 파이프로부터 상기 액츄에이터 밸브를 경유하여 상기 외부 순환 파이프를 통하여 그리고 상기 순환 커넥터 파이프를 경유하여 상기 내부 순환 파이프로 유동하여, 상기 제 1 측부로부터 상기 환경으로 열을 전달하는, 장치.
(a) a sealed insulated solar panel comprising an inner circulation pipe on the first side of the inner insulator and in thermal contact with the absorber;
(b) an external circulation pipe on the second side of the inner insulation, the second side facing the first side, the outer circulation pipe being in thermal contact with the external environment of the sealed insulated solar panel pipe;
(c) an actuator valve connecting said inner circulation pipe to said outer circulation pipe at a first location; And
(d) a circulation connector pipe connecting said inner circulation pipe to said outer circulation pipe at a second location,
Below the pre-limited temperature of the circulating fluid in the inner circulation pipe, the actuator valve is closed and the circulating fluid flows in the inner circulation pipe, and above the pre-limited temperature, the actuator valve is opened and the circulating fluid And from the inner circulation pipe to the inner circulation pipe via the actuator valve and through the circulation connector pipe to transfer heat from the first side to the environment.
제 24 항에 있어서,
상기 외부 순환 파이프는 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 내부에 있는, 장치.
25. The method of claim 24,
The external circulation pipe is inside the sealed insulated solar panel.
제 24 항에 있어서,
상기 외부 순환 파이프는 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 외부에 있는, 장치.
25. The method of claim 24,
The external circulation pipe is external to the sealed insulated solar panel.
제 24 항에 있어서,
상기 액츄에이터 밸브는 수동 액츄에이터 밸브인, 장치.
25. The method of claim 24,
And the actuator valve is a manual actuator valve.
제 24 항에 있어서,
상기 액츄에이터 밸브는 능동 액츄에이터 밸브인, 장치.
25. The method of claim 24,
And the actuator valve is an active actuator valve.
제 24 항에 있어서,
상기 제 1 장소는 순환 입력 파이프에 있는, 장치.
25. The method of claim 24,
The first location is in a circulating input pipe.
제 24 항에 있어서,
상기 제 2 장소는 순환 출력 파이프에 있는, 장치.
25. The method of claim 24,
The second location is in a circulating output pipe.
(a) 내부 단열체의 제 1 측부 상에 흡수체와 열 접촉하는 내부 순환 파이프를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널;
(b) 상기 내부 순환 파이프와 열 접촉하는 사이펀 순환 파이프;
(c) 상기 내부 단열체의 제 2 측부 상의 외부 순환 파이프로서, 상기 제 2 측부는 상기 제 1 측부와 마주하고, 상기 외부 순환 파이프는 상기 밀봉 절연식 솔라 패널의 외부 환경과 열 접촉하는, 외부 순환 파이프;
(d) 제 1 장소에서 상기 사이펀 순환 파이프를 상기 외부 순환 파이프로 연결하는 액츄에이터 밸브; 및
(e) 제 2 장소에서 상기 사이펀 순환 파이프를 상기 외부 순환 파이프를 연결하는 순환 커넥터 파이프를 포함하며,
상기 사이펀 순환 파이프에서 순환 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 액츄에이터 밸브가 폐쇄되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 상기 액츄에이터 밸브가 개방되고 상기 순환 유체는 상기 사이펀 순환 파이프로부터 상기 순환 커넥터 파이프를 경유하여 상기 외부 순환 파이프를 통하여 그리고 상기 액츄에이터 밸브를 경유하여 상기 사이펀 순환 파이프로 유동하여, 상기 제 1 측부로부터 상기 환경으로 열을 전달하는, 장치.
(a) a sealed insulated solar panel comprising an inner circulation pipe in thermal contact with the absorber on the first side of the inner insulator;
(b) a siphon circulation pipe in thermal contact with the internal circulation pipe;
(c) an outer circulation pipe on the second side of the inner insulation, the second side facing the first side, the outer circulation pipe being in thermal contact with the outer environment of the sealed insulated solar panel Circulation pipes;
(d) an actuator valve connecting said siphon circulation pipe to said external circulation pipe at a first location; And
(e) a circulation connector pipe connecting the siphon circulation pipe to the external circulation pipe at a second location;
Below the pre-limited temperature of the circulating fluid in the siphon circulation pipe, the actuator valve is closed, above the pre-limited temperature the actuator valve is opened and the circulating fluid is passed from the siphon circulation pipe via the circulation connector pipe. And flows into said siphon circulation pipe through said outer circulation pipe and via said actuator valve to transfer heat from said first side to said environment.
제 31 항에 있어서,
상기 외부 순환 파이프는 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 내부에 있는, 장치.
The method of claim 31, wherein
The external circulation pipe is inside the sealed insulated solar panel.
제 31 항에 있어서,
상기 외부 순환 파이프는 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 외부에 있는, 장치.
The method of claim 31, wherein
The external circulation pipe is external to the sealed insulated solar panel.
제 31 항에 있어서,
상기 액츄에이터 밸브는 수동 액츄에이터 밸브인, 장치.
The method of claim 31, wherein
And the actuator valve is a manual actuator valve.
제 31 항에 있어서,
상기 액츄에이터 밸브는 능동 액츄에이터 밸브인, 장치.
The method of claim 31, wherein
And the actuator valve is an active actuator valve.
제 31 항에 있어서,
상기 제 1 장소는 순환 입력 파이프에 있는, 장치.
The method of claim 31, wherein
The first location is in a circulating input pipe.
제 31 항에 있어서,
상기 제 2 장소는 순환 출력 파이프에 있는, 장치.
The method of claim 31, wherein
The second location is in a circulating output pipe.
(a) 흡수체 및 단열체를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널; 및
(b) 벤팅 튜브를 포함하며,
상기 벤팅 튜브는:
(i) 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 내부의 상기 단열체의 제 1 측부 상
에서 상기 흡수체와 열 접촉되는 제 1 섹션;
(ii) 상기 단열체의 제 2 측부 상의 제 2 섹션으로서, 상기 제 2 측
부는 상기 제 1 측부와 마주하고, 상기 제 2 섹션은 상기 밀봉
절연식 솔라 패널의 외부 환경으로 개방되는, 제 2 섹션;
(iii) 상기 제 1 섹션을 상기 섹션에 연결하는 액츄에이터 밸브; 및
(iv) 상기 제 1 섹션에 작동적으로 연결되는 유체 입력 파이프를 포
함하며,
상기 제 1 섹션 내의 벤팅 유체의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 액츄에이터 밸브는 폐쇄되고 상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 및 상기 미리-한정된 온도 위에서 상기 액츄에이터 밸브가 개방되며; 상기 벤팅 유체의 일 부분은 상기 제 1 섹션으로부터 상기 환경으로 방출되어, 상기 제 1 측부로부터 상기 환경에 열을 전달하며; 상기 유체 입력 파이프는 일정한 양의 방출된 벤팅 유체와 실질적으로 동일한 부가 벤팅 유체를 제공하는, 장치.
(a) a sealed insulated solar panel comprising an absorber and a heat insulator; And
(b) comprises a venting tube,
The venting tube is:
(i) on the first side of the insulator inside the sealed insulated solar panel
A first section in thermal contact with the absorbent at
(ii) a second section on the second side of the insulator, wherein the second side
A part faces the first side and the second section seals the
A second section, which opens to an outside environment of the insulated solar panel;
(iii) an actuator valve connecting said first section to said section; And
(iv) includes a fluid input pipe operatively connected to said first section
Together,
Below the pre-limited temperature of the venting fluid in the first section, the actuator valve is closed and the first section and the second section are substantially thermally isolated, and the actuator valve is opened above the pre-limited temperature. ; A portion of the venting fluid is discharged from the first section to the environment to transfer heat from the first side to the environment; And the fluid input pipe provides an additional venting fluid that is substantially equal to a constant amount of vented vented fluid.
제 38 항에 있어서,
실질적으로 상기 미리-한정된 온도에서, 상기 벤팅 유체의 일 부분이 증기로 증발되고 상기 액츄에이터 밸브가 개방될 때 상기 증기는 상기 환경으로 방출되는, 장치.
The method of claim 38,
At substantially the pre-defined temperature, the vapor is released into the environment when a portion of the venting fluid is evaporated into steam and the actuator valve is opened.
제 38 항에 있어서,
실질적으로 상기 미리-한정된 온도에서 상기 벤팅 유체의 일 부분은 증기로 증발되고 충분한 증기가 상기 제 1 섹션 내에 축적될 때 상기 액츄에이터 밸브가 개방되도록 구성된 공기 벤트이며, 이에 의해 미리-한정된 양의 가열된 증기를 환경으로 벤팅하는, 장치.
The method of claim 38,
At substantially the pre-defined temperature a portion of the venting fluid is an air vent configured to evaporate into steam and open the actuator valve when sufficient steam accumulates in the first section, whereby a pre-limited amount of heated A device for venting steam into the environment.
(a) 흡수체 및 단열체를 포함하는 밀봉 절연식 솔라 패널; 및
(b) 공기 벤팅 덕트를 포함하며,
상기 공기 벤팅 덕트는:
(i) 상기 밀봉 절연식 솔라 패널 내부의 상기 단열체의 제 1 측부 상
에서 상기 흡수체와 열 접촉하는 제 1 섹션;
(ii) 상기 단열체의 제 2 측부 상의 제 2 섹션으로서, 상기 제 2 측
부는 상기 제 1 측부와 마주하고, 상기 제 2 섹션은 상기 밀봉
절연식 솔라 패널의 외부 환경으로 개방되는, 제 2 섹션; 및
(iii) 상기 제 1 섹션을 상기 섹션으로 연결하는 액츄에이터 밸브를
포함하며,
상기 제 1 측부의 미리-한정된 온도 아래에서, 상기 액츄에이터 밸브는 폐쇄되고, 상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션은 실질적으로 열 격리되고, 상기 미리-한정된 온도 위에서 상기 액츄에이터 밸브가 개방되어 공기가 상기 환경의 제 1 영역으로부터 상기 제 1 섹션을 통하여 그리고 상기 액츄에이터 밸브를 경유하여 상기 제 2 섹션으로 유동하여, 상기 제 1 측부로부터 상기 환경으로 열을 전달하는, 장치.
(a) a sealed insulated solar panel comprising an absorber and a heat insulator; And
(b) includes an air venting duct,
The air venting duct is:
(i) on the first side of the insulator inside the sealed insulated solar panel
A first section in thermal contact with the absorbent therein;
(ii) a second section on the second side of the insulator, wherein the second side
A part faces the first side and the second section seals the
A second section, which opens to an outside environment of the insulated solar panel; And
(iii) an actuator valve connecting said first section to said section;
≪ / RTI &
Below the pre-limited temperature of the first side, the actuator valve is closed, the first section and the second section are substantially thermally isolated, and the actuator valve is opened above the pre-limited temperature so that air is And transfer heat from the first side to the environment through the first section and via the actuator valve from the first region of the environment.
KR1020127018860A 2010-01-18 2011-01-18 System and method for temperature limiting in a sealed solar energy collector KR101910201B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29578910P 2010-01-18 2010-01-18
US61/295,789 2010-01-18
PCT/IB2011/050208 WO2011086534A1 (en) 2010-01-18 2011-01-18 System and method for temperature limiting in a sealed solar energy collector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120127416A true KR20120127416A (en) 2012-11-21
KR101910201B1 KR101910201B1 (en) 2018-12-19

Family

ID=44303885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127018860A KR101910201B1 (en) 2010-01-18 2011-01-18 System and method for temperature limiting in a sealed solar energy collector

Country Status (9)

Country Link
US (2) US8857426B2 (en)
EP (1) EP2526349B1 (en)
JP (1) JP5794581B2 (en)
KR (1) KR101910201B1 (en)
CN (1) CN103097830B (en)
AU (1) AU2011206309B2 (en)
CY (1) CY1124932T1 (en)
PL (1) PL2526349T3 (en)
WO (1) WO2011086534A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10036575B2 (en) * 2009-01-18 2018-07-31 Tigi Ltd. Solar thermal collecting system
US8857426B2 (en) * 2010-01-18 2014-10-14 Tigi Ltd. System and method for temperature limiting in a sealed solar energy collector
ITPD20100106A1 (en) * 2010-04-02 2011-10-03 Ronda High Tech S R L SOLAR RECEIVER, PARTICULARLY OF THE TYPE FOR SOLAR LINEAR PARABOLIC AND SIMILAR CONCENTRATORS.
JP6164740B2 (en) * 2011-02-15 2017-07-19 ティーアイジーアイ エルティーディー. Overheat protection mechanism for solar collectors.
ES2424830B1 (en) * 2012-03-02 2014-07-30 Universitat Politècnica De Catalunya SOLAR RECEIVER WITH TRANSPARENT PLASTIC INSULATION AND OVERHEAT PROTECTION
BR112015025031A2 (en) * 2013-04-12 2017-07-18 Sunplate Corp solar collector comprising an opaque cover
US20150130281A1 (en) * 2013-11-10 2015-05-14 S. Shey Sabripour Integrated Energy Module
CN106288459A (en) * 2016-08-02 2017-01-04 徐州市圣耐普特矿山设备制造有限公司 A kind of solar energy overtemperature protection system
CN108302796B (en) * 2017-09-25 2019-12-13 浙江大学 Heat sink and method for operating a heat sink
US11394227B2 (en) * 2020-05-01 2022-07-19 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Power management during system startup at low temperatures
PL244004B1 (en) * 2021-04-28 2023-11-20 Ryszard Kulewski Method of temperature control of solar converters of renewable energy sources and a heat exchanger of a solar converter

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5272937U (en) * 1975-11-28 1977-05-31
US4232656A (en) 1979-03-12 1980-11-11 Arthur D. Little, Inc. Integral storage collector solar heating system
JPS5937648Y2 (en) * 1980-01-30 1984-10-18 株式会社クボタ solar heat collection panel
GB2082757B (en) 1980-08-28 1985-01-09 Little Inc A Integral storage collector solar heating system
JPS5770350A (en) * 1980-10-17 1982-04-30 Hitachi Ltd Method nd apparatus for preventing abnormal overheating of solar heat collector
JPS57112653A (en) * 1980-12-29 1982-07-13 Hitachi Ltd Solar heat collector
JPS57129349A (en) * 1981-02-03 1982-08-11 Sanyo Electric Co Ltd Solar heat collecting device
US5167217A (en) 1981-03-30 1992-12-01 Shimon Klier Light transmissive insulation apparatus
ES510805A0 (en) 1981-03-30 1984-12-16 Klier Shimon SYSTEM AND APPARATUS FOR THE THERMAL INSULATION OF LARGE AQUATIC SURFACES.
US4474170A (en) * 1981-08-06 1984-10-02 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Glass heat pipe evacuated tube solar collector
JPS5869361A (en) * 1981-10-22 1983-04-25 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd Solar heat collector
JPS5932253U (en) * 1982-08-21 1984-02-28 松下電工株式会社 solar water heater
JPS5981448A (en) * 1982-11-01 1984-05-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solar heat collector
JPS5993151A (en) * 1982-11-17 1984-05-29 Fuji Electric Co Ltd Solar heat collector
ATE33521T1 (en) * 1982-12-21 1988-04-15 Raffinage Cie Francaise DEVICE FOR GENERATION AND STORAGE OF HEAT.
US4586489A (en) * 1984-12-21 1986-05-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Semi-concentrating solar energy collector
US4686961A (en) * 1985-11-01 1987-08-18 John D. Garrison Integrated solar thermal energy collector system
US5524381A (en) * 1991-03-19 1996-06-11 Chahroudi; Day Solar heated building designs for cloudy winters
US5851309A (en) * 1996-04-26 1998-12-22 Kousa; Paavo Directing and concentrating solar energy collectors
FR2777984B1 (en) * 1998-04-22 2000-07-28 Toutenkamion SOLAR PANEL AND SOLAR ENERGY COLLECTION DEVICE
EP1956318B1 (en) 2007-02-09 2015-04-08 Juan Jose Rojo Sastre Solar collector with heat dissipator
US8857426B2 (en) * 2010-01-18 2014-10-14 Tigi Ltd. System and method for temperature limiting in a sealed solar energy collector

Also Published As

Publication number Publication date
US20150075517A1 (en) 2015-03-19
CN103097830B (en) 2016-08-03
US20120291770A1 (en) 2012-11-22
US8857426B2 (en) 2014-10-14
EP2526349A4 (en) 2017-11-15
EP2526349A1 (en) 2012-11-28
CN103097830A (en) 2013-05-08
KR101910201B1 (en) 2018-12-19
US9335068B2 (en) 2016-05-10
AU2011206309A1 (en) 2012-08-30
JP5794581B2 (en) 2015-10-14
EP2526349B1 (en) 2021-06-02
CY1124932T1 (en) 2022-11-25
PL2526349T3 (en) 2021-12-06
WO2011086534A1 (en) 2011-07-21
AU2011206309B2 (en) 2016-05-19
JP2013517447A (en) 2013-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120127416A (en) System and method for temperature limiting in a sealed solar energy collector
US8459248B2 (en) Solar fluid heating and cooling system
KR101653016B1 (en) Solar thermal collecting system
JP6164740B2 (en) Overheat protection mechanism for solar collectors.
RU2720126C1 (en) Solar energy recycling system
JP6683861B2 (en) Heat exchanger
US10113771B2 (en) Carbon dioxide-based heater
CN110612421B (en) Heat exchange device
WO2013105032A1 (en) Radiation based overheat prevention mechanism for solar thermal collectors
ES2398162B1 (en) OCULTATION SYSTEM FOR SOLAR CAPTADOR.

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant